UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Solos e Engenharia Rural
Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água
.
Mapeamento do uso da terra no município do
Conde – PB, utilizando Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento.
Francisco das Chagas de Lima Gomes
AREIA, PB
ABRIL - 2005
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Solos e Engenharia Rural
Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água
Mapeamento do uso da terra no município do
Conde – PB, utilizando Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento.
AREIA, PB
ABRIL - 2005
Ficha catalográfica elaborada na seção de processos técnicos da
Biblioteca Setorial de Areia UFPB-CCA. Bibliotecária: Elisabete Sirino
da Silva. CRB-4/196.
G633m
Gomes, Francisco das Chagas de Lima.
Mapeamento do uso da terra no município do Conde-PB, utilizando
Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento../Francisco das Chagas de
Lima Gomes – 2005.
86f.
Dissertação (Mestrado em Manejo de Solo e Água) – Universidade
Federal da Paraíba – Centro de Ciências Agrárias, Areia.
Bibliografia.
Orientador: Harendra Singh Teotia.
1. Sensoriamento remoto. 2.Geoprocessamento – uso da terra –
Paraíba – Nordeste – Brasil.
Palavras chave: USO DA TERRA
GEOPROCESSAMENTO
CONDE-PB
CDU: 528.8 (812/813)
FRANCISCO DAS CHAGAS DE LIMA GOMES
Mapeamento do uso da terra no município do
Conde – PB, utilizando Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento.
Dissertação apresentada como requisito à obtenção
do título de Mestre Programa de Pós Graduação
em Manejo de Solos e Água da Universidade
Federal da Paraíba.
Orientadores: Harendra Singh Teotia
Paulo Roberto de Oliveira Rosa
AREIA, PB
ABRIL - 2005
FRANCISCO DAS CHAGAS DE LIMA GOMES
MAPEAMENTO DO USO DA TERRA NO MUNICÍPIO DO CONDE –
PB,UTILIZANDO SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO.
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em
Manejo de Solo e Água da Universidade Federal da Paraíba,
como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre.
Área de Concentração em Manejo e Conservação de Solo e
Água.
Aprovada em 15 de abril de 2005
BANCA EXAMINADORA
Prof Dr Harendra Singh Teotia
CCA/UFPB
Orientador
Prof Dr. José Dantas Neto
CCT/UFCG
Examinador
Prof. Dr.José Paulo Marzola Garcia
CCEN/UFPB
Examinador
ii
“Ainda sou estudante da vida que eu quero dar”
TUDO OUTRA VEZ
Belchior – Cantor e Compositor cearense.
À minha esposa Vânia
e as minhas filhas Rosana e Raquel
Aos meus pais
iii
AGRADECIMENTOS
Ao Ministério da Educação e à Universidade Federal da Paraíba, pela oportunidade
oferecida para aprimorar os meus conhecimentos na área das Ciências Agrárias.
Ao Departamento de Solos e Engenharia Rural, e à Coordenação do Programa de
Pós-Graduação em Manejo e Solo e Água pelo apoio dedicado a este trabalho.
Ao Professor Harendra Singh Teotia, pelo empenho e dedicação na orientação deste
trabalho.
Ao Professor Paulo Roberto de Oliveira Rosa, do Departamento de Geociências,
pela co-orientação no desenvolvimento deste trabalho.
Aos colegas geógrafos do Laboratório de Geografia Aplicada, que auxiliaram com
sugestões no desenvolvimento deste trabalho.
Ao Professor Nivaldo Timóteo de Arruda, e ao colega Professor Maciel Nunes
Duarte, e aos demais professores do DSER/UFPB que facilitaram as condições de
desenvolvimento deste trabalho.
À minha esposa Vânia, pelo seu incentivo, compreensão e apoio.
A todos aqueles que, de uma maneira ou outra, contribuíram para a realização da
pesquisa.
iv
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS -------------------------------------------------------------------------------- vi
LISTA DE GRÁFICOS ----------------------------------------------------------------------------- vii
LISTA DE QUADROS -----------------------------------------------------------------------------viii
RESUMO ----------------------------------------------------------------------------------------------- ix
ABSTRACT-------------------------------------------------------------------------------------------- xi
1. INTRODUÇÃO ------------------------------------------------------------------------------------- 1
2. REVISÃO DE LITERATURA-------------------------------------------------------------------- 4
2.1. Sensoriamento remoto ----------------------------------------------------------------------- 4
2.2. Sistema Landsat------------------------------------------------------------------------------- 8
2.3. Geoprocessamento---------------------------------------------------------------------------12
2.4. Sistema de informações geográficas ------------------------------------------------------15
3. MATERIAIS E MÉTODOS ----------------------------------------------------------------------19
3.1. Caracterização geral do município do Conde-PB e da área de estudo ---------------19
3.1.1. Geologia e solo ----------------------------------------------------------------------------20
3.1.2. Geomorfologia ----------------------------------------------------------------------------23
3.1.3. Clima ----------------------------------------------------------------------------------------24
3.1.4. Vegetação ----------------------------------------------------------------------------------27
3.1.4.l – Formações litorâneas ------------------------------------------------------------------27
3.1.4.2. Formações florestais --------------------------------------------------------------------28
3.2. Material utilizado ----------------------------------------------------------------------------29
3.2.1. Documentos cartográficos ---------------------------------------------------------------29
3.2.2. Material de interpretação e processamento --------------------------------------------30
3.2.3. Material de campo-------------------------------------------------------------------------30
3.3. Método ----------------------------------------------------------------------------------------30
3.3.1. Obtenção dos dados -----------------------------------------------------------------------31
3.3.2. Definição das classes temáticas ---------------------------------------------------------31
3.3.3. Processamento digital---------------------------------------------------------------------32
3.3.4. Elementos fundamentais de um mapa --------------------------------------------------37
3.3.5. Leitura de imagem ------------------------------------------------------------------------39
3.3.6. Definição da escala------------------------------------------------------------------------40
3.3.7. Registro da imagem com o mapa base -------------------------------------------------40
3.3.8. Manipulação de contraste ----------------------------------------------------------------41
3.3.9. Classificação supervisionada ------------------------------------------------------------41
v
3.3.10. Classificação supervisionada – abordagem pixel a pixel---------------------------44
3.3.11. Precisão da classificação----------------------------------------------------------------44
3.3.12. Tratamentos estatísticos dos dados coletados no campo ---------------------------45
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO-----------------------------------------------------------------46
4.1. O modelado que representa o relevo------------------------------------------------------46
4.1.1. A rede de drenagem -----------------------------------------------------------------------48
4.2. Leitura e registro da imagem---------------------------------------------------------------49
4.3. Classificação da imagem -------------------------------------------------------------------50
4.4. Manipulação do contraste ------------------------------------------------------------------50
4.5. Coleta de dados no campo------------------------------------------------------------------55
4.6. Verificação da exatidão do mapeamento-------------------------------------------------56
4.7. Legenda temática ----------------------------------------------------------------------------60
4.8. Mapeamento do uso da terra ---------------------------------------------------------------68
4.9. Quantificação do uso da terra --------------------------------------------------------------71
5. CONCLUSÕES-------------------------------------------------------------------------------------74
6. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA--------------------------------------------------------------76
APÊNDICE A (Proposta de zoneamento geográfico) -------------------------------------------83
APÊNDICE B (Procedimentos para classificação da imagem)---------------------------------84
APÊNDICE C (Lista de siglas)----------------------------------------------------------------------85
vi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – O espectro óptico eletromagnético----------------------------------------------------- 7
Figura. 2 – Satélites Landsat l, 2 e 3 4-5 ----------------------------------------------------------- 8
Figura 3 – Landsat em detalhe----------------------------------------------------------------------12
Figura 4 – Mapa de localização do Município do Conde - PB no Estado da Paraíba ------19
Figura 5 – Vista mostrando uma área de cultivo de cana-de-açúcar e remanescentes de
mata, Conde-PB.-----------------------------------------------------------------------20
Figura 6 – Visão geral da área de estudo com o relevo e a ocupação urbana, Conde-PB. 24
Figura 7 – Vista Parcial com ocorrência de nuvens pouco densas e céu claro, Conde-PB.25
Figura 8 – Estrutura geral de um Sistema de Informações Geográficas ----------------------33
Figura 9 – Visualização do MNT ------------------------------------------------------------------47
Figura 10 – Área de laguna estuarina, Conde-PB------------------------------------------------49
Figura 11 – Imagem da banda 1 do Landsat ETM 7 em agosto de 2001 e histograma-----51
Figura 12 – Imagem da banda 2 do satélite Landsat ETM 7 em agosto de 2001 e seu
histograma ----------------------------------------------------------------------------52
Figura 13 – Imagem da banda 3 do satélite Landsat ETM 7 em agosto de 2001 e seu
histograma.----------------------------------------------------------------------------53
Figura 14 – Imagem das bandas 1, 2 e 3 do satélite Landsat ETM 7 em agosto de 2001 e
seu histograma------------------------------------------------------------------------54
Figura 15 – Mapa de pontos de controle ----------------------------------------------------------56
Figura 16 – Cultivo de inhame, Conde-PB -------------------------------------------------------61
Figura 17 – Área de pastagem situada na margem esquerda da BR-101, Conde-PB -------61
vii
Figura 18 – Formações de transição (Carrasco Cerrados) em estágio de degradação,
Conde-PB -------------------------------------------------------------------------------62
Figura 19 – Vista parcial da floresta tropical sub-perenefólia em médio estágio de
regeneração, Conde-PB. ------------------------------------------------------------63
Figura 20 – Cultivo de cana-de-açúcar na margem da rodovia PB-08,Conde-PB ----------64
Figura 21 – Aspecto de um talhão de reflorestamento de Bambu, Conde-PB. -------------65
Figura 22 – Aspecto da vegetação de tabuleiro apresentando formações arbóreo-arbustivas
em superfície do Planalto sedimentar, Conde-PB-------------------------------65
Figura 23 – Área de Formações vegetais (manguezais) que ocupam os estuários dos rios e
planícies de maré, no Conde-PB. --------------------------------------------------66
Figura 24 – Zona urbana da Cidade do Conde ---------------------------------------------------67
Figura 25 – Área urbana do Balneário de Jacumã-Conde-PB----------------------------------67
Figura 26 – Aspecto de uma área de laguna e mangues na região estuarina próxima ao Rio
Gramame--------------------------------------------------------------------------------68
Figura 27 – Mapa do uso da terra definido no final do processo de classificação.----------70
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico1 – Diagrama ombrotérmico de João Pessoa-PB ---------------------------------------27
Gráfico 2 – Limite de aceitação --------------------------------------------------------------------43
Gráfico 3 – Percentuais de exatidão do mapeamento por classe-------------------------------59
Gráfico 4 – Áreas em valores absolutos e relativos de cada classe temática do mapa de uso
da terra no município do Conde-PB ------------------------------------------------72
viii
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Satélites do sistema landsat-----------------------------------------------------------10
Quadro 2 – Dados Pluviométricos e de Temperaturas em João Pessoa-PB em 1985 ------26
Quadro 3 – Documentos cartográficos utilizados------------------------------------------------29
Quadro 4 – Características espectrais e principais aplicações para as Bandas espectrais do
sensor TM.------------------------------------------------------------------------------31
Quadro 5 – Matriz de erros com as sete classes definidas para a classificação
supervisionada da imagem Landsat ETM 7 de 2001, em relação as amostras(
em %)------------------------------------------------------------------------------------57
Quadro 6 – Índice de Exatidão total do mapeamento -------------------------------------------58
Quadro 7 – Erros de comissão e de omissão para as sete classes definidas para a
classificação supervisionada da imagem Landsat 7 de agosto de 2001. -------59
Quadro 8 – Porcentagem de polígonos errados por classe temática.--------------------------71
Quadro 9 – Área absoluta e relativa de cada classe temática do mapa de uso das
terras. ------------------------------------------------------------------------------------71
ix
RESUMO
FRANCISCO DAS CHAGAS DE LIMA GOMES. Mapeamento do uso da terra no
município do Conde-PB. Areia – PB, utilizando Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento, Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Paraíba, abril
de 2005. 98 p.il. Dissertação. Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água.
Orientador: Prof. Dr. Harendra Singh Teotia. Co-orientador: Prof. Ms. Paulo Roberto de
Oliveira Rosa.
O mapeamento do uso da terra atualizado é de fundamental importância para a
compreensão da organização dos padrões espaciais, devido ao acelerado processo de
ocupação pela população para atender a sua crescente expansão. A utilização da técnica de
sensoriamento remoto e geoprocessamento surgiu como uma alternativa viável de se ter
uma visão precisa do mapeamento do uso da terra, pois fornece uma gama de informações
de forma rápida e atualizada, e a um baixo custo. O município do Conde-PB está situado
na Microrregião geográfica de João Pessoa, localizado entre as seguintes coordenadas
geográficas: 7° 11’ 48” e 7° 23’49” de latitude sul, 34° 47” 35” e 34° 57”25” longitude
Oeste, ocupando uma área de 174 Km2 .O estudo envolveu a utilização de cartas
topográficas da SUDENE, mapa Municipal Estatístico do Conde-PB do IBGE,
levantamentos com GPS (Sistema de Posicionamento Global), e imagem do satélite
LANDSAT 7 ETM+ obtida no ano de 2001 além de visitas ao campo,onde foram feitos os
ajustes das unidades de mapeamento para a confecção da legenda e mapa final, com o
objetivo de identificar e extrair as informações que foram analisadas e processadas através
da manipulação de técnicas de processamento ( leitura, registro, realces), e classificação
supervisionada da imagem utilizando o software Spring versão 4.1 desenvolvido pelo
INPE, para o estudo do planejamento local e utilização racional dos recursos disponíveis.A
estimativa da exatidão total registrada foi de 87%. Considerando a técnica de
geoprocessamento como a melhor ferramenta de interpretação e identificação, os
resultados foram divididos em sete classes de uso da terra: 1 – Agricultura e Pastagens, 2 –
Mata ou Capoeira, 3 – Vegetação de Tabuleiro, 4 – Cana e Bambu; 5 – Mangue; 6 – Área
urbana e solo exposto; 7 – Corpo
d’água. Os resultados apresentados mostraram a
delimitação e descrição de sete unidades de uso da terra, caracterizando que as classes de
maior representatividade, em percentuais de ocupação foram: Mata ou Capoeira (28%),
Agricultura e Pastagens (26%) e Vegetação de Tabuleiro (22%), sendo que se encontram
muito alterada pela atividade antrópica, e representam aproximadamente 76% da área total
x
de estudo se compara com as demais classes identificadas.A classe Corpos d’água
apresentou menor índice percentual de cobertura (1,41%) da área de estudo.
Palavras-chave: uso da terra, geoprocessamento, Conde-PB.
xi
ABSTRACT
The present Land Use mapping has fundamental importance for understanding the Spatial
Pattern to accelerate the Land Use process for population and its growing expansion. The
use of Remote Sensing and Image Processing (Geo-Processing) Technologies have
suggested
that these Technologies are viable alternatives for the present Land Use
mapping and to extract more informations at a low cost and less consuming time.
The Municipality of Conde lies in the Litoral Region (Geographic Micro-Region of João
Pessoa-PB, which is located between the Coordinates 7o 11’ 48” S and 7o 23’ 49” S
Latitude and 34o 47’ 35” W and 34 57 25 W Longitude respectively. The area covered
under this investigation is approximately 17400 Km2. The materials, such as Topographic
Maps received from SUDENE, Statistical Map received from the Mayer’s Office of
Municipality of Conde, Field Survey using GPS and the Landsat-ETM (Landsat-7) images
of 2001 were used in order to extract the informations for better identification, accurate
interpretation and appropriate classification. These informations, were further analysed and
processed through the manipulation of Image Processing techniques, such as Reading,
Record and Enhancement, and finally, a Supervised Classification of Landsat Data , using
SPRING software Ver 4.1 (Developed by INPE, Brazil), was conducted for the study, local
and regional planning and better use of our available resources. The total Accuracy
Assessment was recorded by 87%.
Considering
the Geo-Processing techniques as a most satisfectory tool for the
interpretation and identification, the interpreted results were divided
into 7 most
representative Land Use classes:1) Agriculture and Pasture, 2) Forest or Bush 3).Mixed
Vegetation, 4). Sugarcane and Bambu (Bamboo), 5) Swampy area (Marshy Land), 6)
Urban Land and Waste Land, 7). Water Bodies.
Among these 7 classes the forest classs covered 28%, agriculture and pasture class 26%
and mixed vegetation class only 22%, which cover 76% of the total area of the Conde
municipality. It is only because of the multitemporal effects (Anthropic). Waterb Bodies
Class covered a minimum area of 1.41% of total area of the Municipality.
Key Words: Land Use, Geo-Processing, Conde-PB.
1
1. INTRODUÇÃO
A agropecuária constitui-se em uma importante atividade econômica para a
população no mundo atual e neste contexto podemos apontar como sendo a utilização da
terra expressão funcional da organização do espaço rural. Haja vista as dificuldades
ocasionadas nas inadequadas formas predominantes de utilização da terra assim como a
falta de planejamento compatível com os recursos disponíveis. Nesse sentido, o uso da
terra de forma inadequada, vem provocando continuamente a degradação dos recursos
naturais causando sérios danos que em alguns momentos são quase irreversíveis, tanto no
que condiz com a queda dos rendimentos na agropecuária da região como ao meio
ambiente enquanto sistema dinâmico.
O planejamento adequado do uso da terra é essencial, assim como, as informações
de conhecimento da distribuição e das condições do solo, incluindo suas limitações e a
determinação dos meios adequados para seu melhor aproveitamento. Para tentar resolver
esses problemas torna-se necessário dimensionar espacialmente o planejamento das
peculiaridades geo-econômicas de parte da região, sendo que no caso que será visto daqui
por diante será referente ao litoral paraibano. O dimensionamento com os levantamentos
de campo convencionais tornam-se onerosos e desgastantes enquanto serviço especializado
além de demandar um longo tempo para sua realização.
O litoral paraibano teve o seu espaço geográfico ocupado em função do potencial
das atividades econômicas caracterizadas pela atividade econômica da agroindústria do
açúcar. No entanto a exploração extrativista da madeira do pau-brasil foi inicialmente a
principal atividade econômica. Posteriormente, surgiu em seus domínios territoriais a
monocultura da cana-de-açúcar aliada a uma estrutura de poder dos grandes latifúndios que
se faz presente até hoje na região. Em meio a essa compreensão, a cidade de João Pessoa
formou-se a partir da cidade baixa junto ao rio Paraíba, o fato da ocupação deu-se a partir
de um pequeno aglomerado em 1585. À evolução da ocupação no litoral pessoense está
ligado aos fatores de ordem econômica e também histórica que induziram o seu
crescimento em função da monocultura da cana-de-açúcar, depois conjugadamente a outras
funções de atividades como capital administrativa, comércio, indústria e outras atividades
de expansão urbano-metropolitanas.
O mapeamento do uso da terra atualizado é de fundamental interesse para a
compreensão da organização dos padrões espaciais, assim sendo, como por exemplo, as
florestas ainda ocupam uma área representativa, apesar do acelerado processo de
desmatamento, que se encontra em diferentes níveis de degradação, devido ao uso
2
inadequado do uso da terra, e em função do crescente aumento populacional da região, o
que torna cada vez mais intenso para atender a crescente necessidade de expansão, tendo
como efeito à ocupação desordenada causando a deterioração do meio ambiente
local/regional.
A utilização da técnica de sensoriamento remoto surge como uma alternativa viável
de se ter uma visão precisa para o levantamento do uso da terra, pois fornece uma gama de
informações de forma rápida e atualizada, e um menor custo. A técnica sistemática de
interpretação de imagens de satélites, para levantamento da cobertura vegetal e uso da terra
tęm se mostrado eficiente, pois permitem a elaboração do levantamento de grandes áreas
num curto espaço de tempo.
O município do Conde – PB, inicialmente foi povoado pelos por povos autóctones,
no entanto por algum tempo estas áreas passaram para o domínio holandês, onde a cidade
foi fundada em 1636 pelo Capitão inglês John Harrison, com o nome de Maurícea, em
homenagem ao Conde Maurício de Nassau, na época governador do Nordeste, mais tarde
teve o nome mudado para Conde, provavelmente em homenagem a mesma pessoa.
O município do Conde apesar de vizinho cuja cidade encontra-se quase conurbada
com a cidade de João Pessoa, sendo essa eminentemente urbana com predomínio no setor
de serviços e também com muitas indústrias, no entanto a base econômica efetiva do
município do Conde tem a sua principal arrecadação de tributos do sistema produtivo
ligado a terra. A partir dessas observações surge o questionamento de quais os elementos
naturais e antropotizados que estão fazendo parte do cenário territorial do município
do Conde no litoral paraibano? Tendo esse enunciado um sentido de provocação na
busca de respostas efetivas, inicialmente nos propusemos a estabelecer afirmativas que
servirão de base hipotética e assim balizar a pesquisa, cujo objetivo geral fica firmado que
o interesse está embutido no problema em que é de interesse se compreender a constituição
da paisagem natural e antropizada do cenário territorial contido no município do Conde no
Estado da Paraíba.
Num primeiro momento temos como hipótese de que:
O cenário geográfico do território municipal da cidade do Conde no
litoral paraibano é constituído por relevo de ondulação monótona
sobre os baixos planaltos costeiros, cuja drenagem dos rios principais
são relativamente paralelos até desaguarem no mar, abrigando vales
de encosta pouco íngremes e com cobertura vegetal consorciada à
Mata Atlântica.
3
E num segundo momento afirmamos que:
A ocupação humana modificou o cenário geográfico da superfície
territorial do município, a partir de usos múltiplos no que concerne à
ocupação por aglomerados residenciais até forma agrícolas intensivas
e extensivas.
Esse corpo hipotético serve como agente balizador da pesquisa, nesse caso nos é
permitido estabelecer objetivamente os caminhos que serão percorridos para que essas
hipóteses sejam corroboradas ou refutadas, assim sendo a partir desse momento em que as
hipóteses são afirmadas ou negadas pode-se apresentar como meta a documentação
cartográfica que permite o estabelecimento de diretrizes e estratégias para a gestão dos
diferentes tipos de uso da terra e minimizar a ocupação inadequada do meio físico,
propondo-se ainda a orientação ao poder público local no planejamento dos recursos
naturais disponíveis.
O estudo a ser desenvolvido abrange uma parte do litoral paraibano, o município do
Conde - PB, e tem como objetivo principal analisar o processo de ocupação do uso da terra
na perspectiva de compreender a sustentabilidade dos recursos naturais, utilizando
sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica com a finalidade de identificar
e quantificar dados da paisagem, com vistas à delimitação da área homogênea para o
planejamento local e utilização racional dos recursos disponíveis.
4
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. - Sensoriamento remoto
O uso do sensoriamento remoto é definido como uma técnica destinada à obtenção
de informações que identifica a distribuição de objetos pelas suas diversas características
espectrais contidas nas várias bandas de um sensor, sem que haja contato físico com eles.
Garcia (1982) relata que as fotografias de satélites é a alternativa mais econômica,
no estudo de informações do uso da terra, levantamento ou identificação de solos e
cobertura da vegetação, mesmo não tendo a precisão das fotografias aéreas. No entanto
Massoud(1977) apud Ramos (1983) a detecção e delineamento de solos por tais técnicas,
oferecem respostas mais rápidas para o planejamento do uso da terra.
Rocha (1984) afirma que o programa de monitoramento da cobertura florestal
brasileira, tanto nativas como reflorestamentos, face ao caráter dinâmico e extensão, tem
nas imagens orbitais a principal fonte de dados. A utilização de imagens de satélites
tornou-se de fundamental importancia na agricultura, onde é possivel avaliar uma vasta
gama de informações, que vai desde o mapeamento
do uso da terra,
divisão das
propriedades rurais, até na previsão de safras.
Para Jensen (1986), o sensoriamento remoto difere de outras técnicas de dados
sobre recursos terrestres, devido à utilização do sensor, que não está em contato físico
direto com o alvo sob investigação, assim sendo entendemos que o sensoriamento remoto
utiliza aparelhos sensores de espaçonaves com a finalidade de registrar, armazenar e
transmitir informações do ambiente terrestre, dispensando ou minimizando a presença
humana na área investigada.
De acordo com Campbell (1987), as imagens gerada pelos sistemas orbitais são
úteis para o estudo da distribuição da vegetação natural e das culturas agrícolas. Nos
estudos das formações vegetais naturais, os dados subsidiam os mapeamentos, os estudos
sobre a exploração madeireira, os diagnósticos sobre o comportamento da vegetação em
períodos secos e períodos chuvosos. No campo da agricultura, os produtos são utilizados
no monitoramento de culturas agrícolas específicas, na detecção de pragas e de doenças, e
na previsão de safras.
Novo (1992),define Sensoriamento Remoto como sendo a utilização conjunta de
modernos sensores, equipamentos para processamento de dados, equipamentos de
transmissão de dados , aeronaves, espaçonaves etc., com o objetivo de estudar o ambiente
terrestre através do registro e da análise das interações entre a radiação eletromagnética e
5
as substâncias componentes do planeta terra em suas mais diversas manifestações.
Uma série de estudos morfométrios, antes realizados a partir de dados estraídos de
cartas topográficas, passaram a ser feitos com base em dados de sensoriamento remoto, ou
seja, nas imagens coletadas por sensores remotos Novo (1992).
Silva et al (1993) ressaltam para a importância do processamento georeferenciado
quando integrado a dados extraídos de sensoriamento remoto, podendo ser extremamente
útil na avaliação e planejamento da exploração sustentável e duradoura dos recursos
naturais.
Segundo Beltrame (1994), a degradação dos recursos naturais renováveis nos dias
atuais, é um processo desenfreado que deve ser analisado e contindo com eficiência e
rapidez. Neste sentido, o diagnóstico da situação real em que se encontram esses recursos,
passa a ser um instrumento necessário, visando especialmente a manutenção dos recursos
água, solo e vegetação em bacias hidrográficas.
Segundo Rosa (1995), o tamanho da extensão territórial do Brasil e o pouco
conhecimento dos recursos naturais, aliados ao alto custo para a obtenção das informações
utilizando métodos convencionais, influíram decisivamente para o país entrar programa de
sensoriamento remoto por satélite.
Para Coutinho (1997) o surgimento das imagens de satélite possibilitou, além da
criação de um nível de percepção mais global, complementar as fotográfias aéreas e os
levantamentos de campo, com a obtenção de informações radiométricas digitais de grandes
extensões da superfície terrestre.
Os sensores atualmente disponíveis, podem ser classificados segundo vários
critérios (Novo, 1992): quanto à fonte de energia , quanto à região do espectro em que
operam e quanto ao produto final obtido da transformação sofrida pela radação detectada.
Quanto à fonte de energia os sensores podem ser denominados sensores ativos, que
emitem sua própria radiação, como sensores passivos que captam a energia refletida pelo
alvo. Por sua vez, no esquema processual, do sensoriamento remoto os componentes
básicos para a aquisição dos dados são:
1- a fonte de radiação eletromagnética;
2- o alvo que recebe, absorve e reflete a radiação;
3- sensor;
4-
a plataforma que transporta o sensor;
5- a atmosfera por onde se propaga a energia;
6- e o produto resultante das interações entre a radiação e o alvo.
6
No alvo estão agrupamentos que complementam-se a partir da radiação
eletromagnética (REM) que é o elemento de ligação entre todos os componentes, e assim a
REM têm como fonte o sol, a terra, e as antenas do sensor. O sensor é um instrumento
capaz de coletar e registrar a REM que é refletida ou emitida, e o alvo, é o elemento do
qual se pretende extrair as informações.
Assim, é dessa forma que se encontram nestes recursos uma interação da REM com
o meio físico, ou seja, em um modelo corpuscular (ou quântico) e a REM é concebida
como o resultado da emissão de pequenos pulsos de energia. No modelo ondulatório a
REM se propaga na forma de ondas formadas pela oscilação dos corpos eletrico e
magnético.
Segundo Rosa (1995), é a propagação da radiação segundo o “Modelo
Ondulatório” que sob a forma de ondas eletromagnéticas, e de acordo com seu
comprimento e frequência, representam a quantidade de energia associada aos processos de
emissão ou absorção pela matéria ou alvo.
Qualquer fonte de radiação, é caracterizada pelo comportamento de sua energia ao
longo do espectro eletromagnético.
O alvo que recebe a radiação proveniente de uma fonte, tanto absorve como reflete
uma certa quantidade de energia. Na superfície terrestre, este fluxo radiante deixa a Terra
em direção ao sensor, o produto das interações ocorridas entre a radiação e o alvo, é o que
se quer registrar.
Quando classificados segundo a região espectral na qual operam, os sensores que
atuam na região óptica do espectro podem ser denominados de duas formas: sensores
termais ou como sensores de energia solar refletida. Sendo que os primeiros operam em
uma faixa espectral que vai de 7µ m a 15µ m, conhecida como infravermelhos distante; e
os demais, sensores de energia solar refletida, operam em uma faixa de 0,38µ m a 3,0µ m,
que se subdivide em visivel (de 0,38 a 0,72µ m), infravermelho próximo (de 0,72 a 1,3µ
m) e infravermlho médio (de 1,3 a 3,0µ m).
As regiões do espectro eletromagnético utilizadas pelos sensores variam da região
ultravioleta à região de microondas, a figura 1 ilustra o espectro óptico.
7
Figura 1 – O espectro óptico eletromagnético
Fonte: Moreira (2003).
O sistema de Aquisição de dados por sensoriamento remoto é composto por uma
fonte de energia eletromagnética, por um sensor que transforma a energia proveniente do
alvo em sinal e por um analisador que transforma este sinal em informação. Existem
basicamente três níveis de coleta de dados: nível de laboratório/campo, nível de aeronave e
nível orbital (Novo, 1992).
Segundo Menezes (2001), as faixas espectrais, são as principais regiões espectrais
usadas pelos sensores, que se limita do intervalo de comprimento de onda do visível ao
infravermelho de ondas curtas à região de microondas, cujas principal propriedade é poder
ser refletida pelas superfície dos objetos de acordo com as leis ópticas de reflexão. Assim
sendo, a radiação espectral é de fundamental importancia, isso porque, é por meio das
medidas
radiométricas de laboratório
ou de campo que se descobrem com qual
intensidade cada material, seja um solo, um tipo de rocha ou uma vegetação, reflete a
radiação eletromagnética nos diferentes comprimentos de onda do espectro e isso nos
permite explicar e entender como cada um desses objetos irá aperecer nas imagens.
De acordo com Pachêco (2000a), cabe ao usuário de sensoriamento remoto um
mínimo de conhecimento sobre as propriedades físicas e químicas dos diferentes materiais
da superfície da terra, já que as informações estão contidas nos elementos de resolução
(pixel), onde serão integrados ao conjunto que compõem as propridades desses materiais
8
(vegetação,solo,rocha e água). Assim entende-se que todo o processo de observação,
obtenção e análise dos dados estão agrupados e correlacionados, à resolução espacial,
espectral e radiométrica.
Segundo Júnior (2000) o uso de imagens orbitais fornecidas pelo sistema Landsat
no Brasil iniciaram-se com os levantamentos de solos em meados dos anos 70 com
Carneiro (1973).
Para Luchiari (2001), o sistema Landsat e Spot, foram colocados no nível orbital
com finalidade de gerar imagens, daí proverem uma série histórica de dados, além de
permitirem a representação do terreno em épocas diferentes, também possibilitando a
dinâmica de um fenômeno em vários intervalos, e oferecendo subsídios na elaboração de
diagnósticos, e nas tendências das futuras ações em uma determinada área.
Para Loch (2001), o levantamento do uso da terra compreende a forma como o
espaço vem sendo ocupado pelo homem, e o levantamento do uso da terra tornou-se
indispensável para a compreensão dos padrões de organização do espaço. Assim, o estudo
do uso da terra tem se tornado cada vez mais intenso nestas últimas décadas.
Os levantamentos do meio físico desempenham um excelente papel no
fornecimento de dados, para diagnosticar a exploração dos recursos naturais, uso da terra e
atualização de mapas.
2.2. Sistema Landsat e sensor
Figura.2- Satélites Landsat l, 2 e 3 4-5
Fonte: NASA ( 1976) e USGS(1984)
9
De acordo com a figura 2 são vários os dispositivos usados na detecção e gravação
nas diversas faixas do espectro eletromagnético de energia: fotografias (multibanda,
pancromática, infravermelho e multiespectrais), sistema de televisão, radar, radiômetros,
imageadores multiespectrais, etc. O sensor TM do satélite Landsat 5 possui sete bandas,
sendo que cada banda representa uma faixa do espectro eletromagnético captada pelo
satélite, de acordo com o INSTITUTO NACIONAL
DE PESQUISAS ESPACIAIS –
INPE (2004).
O mapeamento a partir de cada uma dessas bandas depende ainda de cada uma
dessas características, do estudo da região (plana ou acidental), época do ano, ou de
variações regionais.
O sistema Landsat, antigo ERSTS (Earth Resources Techhology Satelite), foi
desenvolvido pela NASA (National Aeronautics and Space Administration), compõe-se de
uma série de seis satélites cuja principal finalidade é a de coletar dados sobre os recursos
da superfície terrestre. Em janeiro de 1975 o sistema ERST - 1 passou a ser chamado de
LANDSAT.
A idéia se desenvolveu a partir das primeiras fotografias orbitais do programa
Mercury e Germini, com base na coleta de dados sobre os recursos naturais da superfície
da terrestre atráves de sensores remotos instalados em plataformas espaciais.
Segundo o INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS - INPE
(2004) o ERST 1 foi o primeiro programa de satélites de sensoriamento remoto para
observação dos recursos terrestre posto em órbita da terra. Assim, o primeiro satélite, de
caracter experimental, foi construído para demonstrar a viabilidade de mapeamento e
monitoramento de feições da superfície da terra a partir de imagens orbitais. O programa
tinha como objetivo possibilitar a aquisição de imagens da superfície da terra de maneira
global e repetitiva.
Segundo INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS – INPE (2004)
até o presente momento a série de satélites do sistema Landsat compõe-se de 7 satélites.
Os três primeiros satélites série Lansat lançados em 1972, 1975,1978 foram
construídos a partir da transformação do 3 satélite metereologico Nimbus, que tinham uma
órbita crcular, quase polar, síncrona com o sol, a uma altitude de aproximadamente 920
Km, em que seu período de operação,realizavam uma órbita completa em torno da terra a
cada 103 minutos e 27 segundos, e uma configuração repetiva concebida a cada 18 dias
eles cobriam a mesma região da superfície da terra, com as modificações a base de coleta
de dados permitiu a aquisição de dados, com base nas características espectrais e temporais
sobre a superfície da terra.
10
Os três primeiros satélites da série Landsat, conduziam basicamente dois tipos de
sensor: um imagiador multiespectral de varredura (MSS) de 4 canais (5 no Landsat 3) e um
sistema de televisão (RBV) de 3 canais (l no Landsat 3).
Quadro 1. Satélites do sistema landsat
SATÉLITE
FIM
OPERAÇÃO
LANÇAMENTO
SISTEMA SENSORES
ERTS - 1
23 / julho / 1972
05 / janeiro / 1978
MSS e RBV
LANDSAT - 2
22 /janeiro/1975
27 /julho / 1983
MSS e RBV
LANDSAT - 3
05/ março /1978
07/setembro/1983
MSS e RBV
LANDSAT - 4
16/ julho / 1982
Final de 1983
MSS e RBV
LANDSAT – 5
01/ março/ 1984
Em operação
MSS e RBV
LANDSAT - 6
03/outubro/1993
03/outubro 1993
ETM
LANDSAT - 7
Abril de 1999
Inativo 2003
ETM e HRMSI
Fonte: INPE (2004)
O sistema Return Bean Visdicon – RBV – foi a primeiro sistema sensor que obteve
imagens no Landsat, na qual observava toda a cena imageada de forma instantânea, com
três câmaras de televisão (três no Landsat l e 2 e duas no Landsat 3), na qual operavam em
faixas compreendida entre o visível e o infravermelho próximo do espectro
eletromagnético. A visão sinótica da cena da câmara abrangia uma área de 185 Km, e a
resolução deste sistema nos Landsat 1 e 2 era de 80 x 80 m, em três bandas espectrais
(verde, vermelho e infravermelho próximo), já no Landsat 3 era de 40 x 40 m, com uma
banda espectral (pancromático), de acordo com o INSTITUTO
NACIONAL DE
PESQUISAS ESPACIAIS – INPE (2004).
O Sistema Imageador Multiespectral (Multispectral Scanner Subsytem) – MSS –
Por insistência dos pesquisadores do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos,
esse imageador multiespectral-(MSS) foi colocado a bordo do Landsat para testar estudos
agrícolas.
Neste sensor o equipamento de varredura ótico-eletrônico opera com quatro faixas
do espectro eletromagnético,duas no visível (canais 4 e 5) e duas no infravermelho
próximo (canais 6 e 7), a sua visão sinótica da cena terrestre era feita em uma área de 185
Km e a resolução espacial era de 80 x 80 m. No Landsat 3 foi acrescentado um canal na
faixa do infravermelho termal (canal 8), com resolução de 240m, que captava a radiação
11
emitida pelos alvos, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS – INPE
(2004).
Segundo Novo (1992), foi a apartir do Landsat 4, ao invés do sensor RBV, a carga
útil do satélite passou a contar com o sensor TM (Thematic Mapper), operando em sete
faixas espectrais. Esse sensor conceitualmente é semelhante ao MSS pois é um sistema de
varredura de Linhas (Line-scanner). Incorpora, entretanto, uma série de aperfeiçoamento,
quer nos seus componentes óticos, quer nos seus componentes eletrônicos.
De acordo com Moreira (2003), o sensor TM passou a fazer parte da carga útil dos
satélites Lansat – 4, 5, 6 e 7, não sendo operado no Landsat 6, por conta da sua destruição
durante o lançamento.
Segundo o INSTITTUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS – INPE
(2004), em março de 1984 foi lançado o Landsat 5, que opera a uma altitude de 705 Km ,
com uma largurade faixa no terreno de 185 Km e um recobrimento total da terra a cada 16
dias. Apresenta como principal equipamento a bordo o sensor TM, sendo o primeiro de
uma segunda geração de sistemas sensores desenvolvidos para observação. O TM apoia-se
na tecnologia do Varredor Multiespectral (MSS). As bandas espectrais do TM são mais
estreitas e permitem a coleta de dados em sete diferentes regiões do espectro
eletromagnético: três no visível, duas no infravermelho próximo, uma no infravermelho
médio e uma no infravermelho termal. O imageamento integra dados superfíciais de
elementos de resolução do terreno de 30 X 30 m. em seis bandas espectrais no
visível,infravermelho próximo e médio, além de uma banda no infravermelho termal, com
elemento de resolução no terreno de 120 x 120 m. Em termos de resolução radiométrica o
TM apresenta a resolução de 256 níveis de cinza, superior ao MSS que é de 63 na banda 7
e 127 nas bandas 4, 5 e 6.
Segundo a EMBRAPA (2004) atualmente o único satélite da série Landsat em
operação é o Lansat 5. O Landsat 7 foi lançado em abril de 1999,sendo a última
atualização e encerrado em 2003, utilizando o sensor ETM+ (Enhaced Thematic Mapper
Plus). Neste instrumento foi adicionado um detector que opera numa banda
pancromática(520 a 900 nm) ampliando a capacidade de uso,com resolução espacial de
15m x 15 m. e manteve alta resolução espectral nas demais faixas espectrais.
A figura 3 mostra a configuração utilizada no Landast 7, com o posicionamento do
sensor ETM.
12
Figura 3. Landsat em detalhe
Fonte:NASA( 2004)
No Brasil a antena da estação de recepção do INPE está localizada em Cuiabá-MT
que capta e registra as imagens dos sensores do Landsat desde os anos 70 para todo
território brasileiro, representando um importante acervo de dados para o nosso país.
2.3. Geoprocessamento
Segundo Moreira (2003), o geoprocessamento pode ser entendido como sendo a
utilização de técnicas matemáticas e computacionais para tratamento dos dados obtidos de
objetos ou fenômenos geográficos identificados ou extraídos de informações desses objetos
ou fenômenos, quando obsevados por um sistema sensor. È empregado em diversas áreas
do conhecimento cientifíco, dentre as quais podem-se citar a Cartografia, a Geografia, a
Agronomia e a Geologia.
O termo Geoprocessamento refere-se ao processamento de dados referenciados
geograficamente, desde sua aquisição até a geração e saída na forma de mapas
convencionais, relatórios e arquivos, devendo prover recursos para sua estocagem,
gerenciamento, manipulação e análise.
Segundo Burrough (1986), a aquisição dos dados da superfície da terra é de
significativa importancia em uma sociedade organizada. Desde as civilizações antigas até
os tempos modernos, dados referenciados a localidades têm sido coletados por
13
navegadores,geógrafos e outros estudiosos, e organizados na forma de mapas e imagens.
Os dados geográficos descrevem o mundo real em termos de sua localização (coordenadas
geográficas) geográfica e de suas relações espaciais com outros objetos como a vizinhaça e
distâncias (relacionamento espaciais), já as propriedades medidas são vistas como atributos
temáticos. Assim, nas últimas décadas, o estudo dos recursos naturais gerou novos dados
passíveis de serem mapeados, o que foi aumentado em volume de forma bem significativa
por isso, tornou-se praticamente impossível mapeá-los a partir da forma convencional ou
seja, manualmente. A partir da demanda aumentada foi necessário o desenvolvimento das
ferramentas que fizessem a leitura de forma automática e computadorizada, atendendo
assim a demanda dos dados geográficos. Essas ferramentas pertencem a geração da novas
tecnologias, denominadas de Sistemas de Informações Geográficas.
Para Novo (1992) o processamento digital das imagens é dividido em três fases:
pré-processamento, realce e classificação (processamento) de imagens. No préprocessamento são feitas as correções radiométricas, geométricas e atmosférica. A
correção radiométrica tem como finalidade minimizar diferenças entre nívies de cinza
registrados em uma cena sendo que os filtros passa alta, vertical e ajuste de histograma. Na
correção geométrica é necessário a localização dos pontos de controle identificados na base
cartográfica e na cena a ser corrigida geométricamente. Na correção atmosférica o objetivo
é reduzir o efeito da interferência da atmosfera sobre os valores de nível de cinza
registrados em uma cena.
Câmara e Medeiros (1998) diz que os diferentes fenômenos geográficos, ao se
distribuirem sobre a superfície da terra, estabelecem padrões de ocupação. Ao representar
tais fenômenos, o geoprocessamento procura esquematizar os mecanismos implícitos e
explícitos de sua inter-relação., daí os padrões de inter-relações assumem diferentes formas
a saber:
1. Correlação espacial: um fenômeno espacial (exemplo a topografia) está relacionado
com o entorno de forma tão intensa quanto maior for a proximidade de localização.
2. Correção temática: as características de uma região geográficas são moldadas por
um conjunto de fatores. Assim, as formas geológicas, o solo, o clima, a vegetação e
os rios formam uma totalidade inter-relacionadas.
3. Correlação temporal: a fisionomia da terra está em constante transformação, em
ciclos variáveis para cada fenômeno.
14
4. Correlação topológica: de particular importância na representação computacional,
as relações topológicas como adjacência, pertinência e interseção, permitem
estabelecer os relacionamentos entre objetos geográficos.
Sano et al (1998a), utilizaram a composição TM 3, 4 e 5 porque são bandas
espectrais que possuem maiores quantidades de informações sobre uso da terra e menor
inflência do espalhamento.
Utilizando imagens de satélites Landsat (MSS e TM – 5 e Spot HRV), cartas
topográficas, e levantamento com GPS, fotográfias área em três períodos distintos: 1974,
1984 e 1999, Pachêco (2000b) demonstrou que a análise da técnica de processamento
digital de imagens e a extração de informações espaciais, espectrais e temporais no
monitoramento das alterações da cobertura vegetal da reserva florestal da Mata do Zumbi,
em Pernambuco, é muito eficaz, permitindo a constatação das alterações nos diferentes
períodos do estudo, e do nível de degradação ocorridos nos últimos 26 anos. Constatou-se
também, na necessidade de escolher o maior número de classe, para que a matriz de
contingência apresente erros menores e precisão da classificação supervisionada (Maxver)
seja mais eficiente.
Jorge e Santori (2002) mapeou o uso do solo e as alterações das áreas de vegetação
natural da Fazenda Experimental Edargia, na região de Cuesta no município de BotucatuSP, com o auxílio do sistema de informações geográficas ILWIS v.2.2 para Windows, de
fotografias área e de imagens dos satélites Spot e Landsat – 5. Cruzaram-se as informações
de ocorrência da vegetação natural em duas épocas (1978 e1997), derivando-se um mapa
temático que permitiu verificar a variação temporal das áreas dos fragmentos florestais
com as associações da vegetação natural com a declividade e as unidades de
solo.Observou-se ainda que houve regeneração significativa de áreas Floresta Estacional
Semidecidual e pequena regeneração nas áreas de cerradão. Constatou-se ainda que as
principais associações de solos ocorreram com as classes de declividade 10- 20%,20-40%
e >40% com Neossolos Litólicos, principalmente na frente da Cuesta.
Landau (2002) estudou os padrões predominantes de ocupação da paisagem no
município de Lagoa da Prata-MG, onde a fisionomia mais comum é da vegetação de
Cerrado, e constatou o alto grau de degradação ambiental,e como a extensa transformação
antrópica do cerrado vem aumentando da perda da biodiversidade biológica original,
embora se saiba que extensas áreas tem sido destinadas para a agricultura, não existem
dados atuais sobre a cobertura vegetal e uso do solo, e sendo assim, usando a sobreposição
de dois mapas temáticos: com o limite municipal e de cobertura vegetal e uso do solo,
15
observou-se que a classe predominante é “pastagem e agricultura” ocupando 46,7% da
área do município, enquanto que a classe “vegetação nativa” ocuparam 6,5% da área rural
do município, evidenciando a necessidade de elaboração de um futuro plano de manejo do
uso do solo, considerando tanto ações de conservação do solo e de espécies originais do
Cerrado, na implantação de empreendimentos para a agricultura.
2.4. Sistema de informações geográficas
Segundo Robinson (1995), muitas definições têm sido escritas para o GIS, contudo,
a concordância universal é que a definição ainda está evoluindo. Uma definição bastante
ampla é do Comitê Federal da Coordenação de Interagência dos Estados Unidos que diz
que o GIS é um “sistema de hardware, software com apoio e procedimentos padrão para
capturar, gerenciar, manipular, análise, e exibição espacial dos dados referenciados para
resolver problemas complexos de planejamento e gestão”.
Koffeler (1996), relatou o mapeamento feito a partir de imagem TM do satélite
Landsat 5, onde foi avaliou a potencialidade do uso agrícola através do SIG (SAMPA 2.0),
desenvolvido por pesquisadores da UNESP. O confronto entre o uso potencial e o uso real
da terra na bacia, possibilitou identificar e quantificar as áreas utilizadas adequadamente e
aquelas usadas abaixo ou acima da intencidade máxima recomendada.
Valério Filho et al (1997), a utilização de dados digitais do Landsat –TM e
geoprocessamento no monitoramento da dinâmica do uso agrícola e vegetação natural em
bacias hidrográficas, concluíram que, mesmo não sendo possível um maior detalhamento
das classes de uso e cobertura vegetal das terras, por conta das limitações dos produtos do
sensoriamento remoto ao nível orbital, ás técnicas de sensoriamento remoto e
geoprocessamento são ferramentas úteis para o monitoramento da dinâmica de uso e
cobertura vegetal e a adequação de uso das terras ao nível de microbacias hidrográficas,
pelo fato de propiciar maior freqüência na atualização de dados, agilidade no
processamento e ser economicamente viável.
Assad et al (1998), descreveram um planejamento realizado no município de
Silvânia, GO, no qual dados de solos, declividade e uso das terras foram manipulados em
um SIG, analisando-se a ocupação e expansão da fronteira agrícola na região. Com esses
dados básicos e dos cruzamentos obtidos com o SIG, efetuou-se a caracterização do
município e de 12 comunidades pertencentes a este. A área estudada foi de 362.000 ha e o
município apresentou uma produção econômica diversificada, heterogeneidade no tamanho
das propriedades e variação no uso da força de trabalho. O objetivo principal do trabalho
16
foi auxiliar os produtores rurais através de uma maior integração entre pesquisa e extensão
rural. Como resultado identificou-se e qualificou-se o aumento das áreas cultivadas entre
1978, 1981 e 1986, concluindo ter a ocupação de novas áreas para plantio sido feita de
forma desordenada, sem respeito à aptidão das terras.
Para Lopes Assad et al (1998), uma das grandes dificuldades na avaliação das terras
para fins de manejo consiste em definir um método que a partir da dinâmica ambiental,
permita estimar o comportamento do meio quando submetido a dado manejo. Essa
dificuldade se torna bastante evidente em áreas onde a ocupação acelerada exige rapidez na
caracterização da aptidão da terra e da sua capacidade de suportar os impactos provocados
pelo uso. Neste sentido a utilização de SIG, vem permitindo o zoneamento de áreas de
forma mais eficiente, substituindo os métodos tradicionais de análise quase sempre mais
onerosos e de manipulação mais difícil.
Sano et al (1998b) realizou um estudo na Fazenda Experimental do Centro de
Pesquisa Agropecuária dos Cerrados (CPAC) da Empresa Brasileira de Pesquisa
Agropecuária, em Planaltina-DF com o objetivo de definir um método para determinação
da aptidão agrícola das terras para três níveis de manejo, a partir das informações obtidas
por levantamento de solos, e utilizando o Sistema de Informações Geográficas
desenvolvidas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (SGI/INPE). Com este
trabalho pretendeu-se contribuir para a automatização da determinação da aptidão agrícola
de terras, utilizando apenas dados disponíveis provenientes de levantamento de solos e de
cartas planialtimétricas.
Assad e Sano (1998), abordaram a utilização de sistema de informações
geográficas(SIG)
na
agricultura,
sendo
estudado
os
princípios
básicos
de
geoprocessamento, os tipos de dados manipulados por um SIG, a estrutura de um banco de
dados geográficos, a modelagem de dados geográficos e as operações de análise
geográfica. Mostrou também diversos exemplos de aplicações do SIG na agricultura,
obtidos nos centros da Embrapa, Unb, Unicamp e no INPE. No final abordou as tendências
futuras do geoprocesamento.
Thum e Madruga (1998), com objetivo de fornecer informações na forma de dados
digitais e analógicos de Mapas de classes de declividades, rede de drenagem, uso da terra,
geomorfologia e solo para aplicação na criação de APA (Área de Proteção Ambiental), em
Santa Maria –RS, utilizou cartas topográficas, mapas geológicos da folha de Santa Maia e
Camobí, mapas de solos e uso da terra, que foram digitalizados usando o software Sistemas
de Informações Geográficas do Departamento de Engenharia Rural (SIGDER), e concluiu
que mais de 70% da área pertence as classes de declividade B e C (superior a 14,05%); o
17
maior percentual de uso da terra é ocupado por vegetação campestre(47,62), e os solos
predominantes indicam que mais de 50% da área deve ser preservação permanente. A
floresta nativa encontra-se bastante alterada, pela ação antrópica.
Matias (2001) caracteriza o geoprocessamento como o universo composto pelo
sensoriamento remoto, Sistema
de
Informação Geográfica (SIG),
Sistema
de
Posicionamento por Satélite (GPS), Cartografia Digital e demais tecnologias que objetivam
adquirir, manusear e produzir informações sobre entidades espaciais.
Ponte (2001) diz que o SIG tem se constituído em um ambiente tecnológico
valioso para as mais diversas áreas de conhecimento e de atuação sobre os meios físico e
social. Dentre as inúmeras aplicações, a nível nacional e internacional, destaque é dado ao
planejamento, à agricultura, á análise ambiental, á análise sócio-econômica, e mesmo ao
ensino e à pesquisa.
Luchiari (2001) identificou a cobertura vegetal na microbacia do Ribeirão das
Pedras, no setor norte do município de Campinas-SP, onde foram utilizados dados
cartográficos e imagens obtidas pelos sensoresa TM LANDSAT (bandas 3, 4 e 5) e SPOT
(banda pancromática). Os dados orbitais foram submetidos às rotinas de fusão de imagens
e classificação de padrões e combinados com os mapas de áreas urbanas.De modo geral, os
resultados demonstram um estreito relacionamento entre a densidade de cobertura vegetal
e a condição sócio-econômica, isto porque onde há concentração de classe média e média
alta, apresenta índices elevados de cobertura vegetal, e os menores índices de cobertura
vegetal estão relacionados ás áreas destinadas à classe populacional de menor renda.
Assim, pode-se dizer que a quantidade de cobertura vegetal está relacionado às
características sócio-econômicas da população, sendo um indicador da qualidade
ambiental, ou seja, um indicador da qualidade de vida. Sendo assim, os produtos obtidos
pela técnica de sensoriamento remoto e os sistemas de informação geográfica consistem
em tecnologias que auxiliam e demonstram a tendência de aperfeiçoamento dos dados,
quanto à resolução espacial, atesta sua aplicabilidade a tais estudos.
Piroli et al (2002), verificou a viabilidade do uso de um Sistema de Informações
Geográfics (SIG) e a imagem de satélite para a análise do uso da terra e localização de
áreas onde estão ocorrendo conflitos entre a capacidade e uso do solo, na microbacia
hidrográfica do Arroio do Meio. Utilizou técnicas de geoprocessamento, como algebra
entre mapas, consulta ao banco de dados e reclassificção de imagens. De acordo com a
declividade e o solo, as áreas de conflito alcançaram 5% da área total o que demonstra que,
na maior parte da microbacia, a terra está sendo usada de acordo com sua capacidade.
Martins et al (2002), realizaram um estudo no município de Lagoada Confusão, no
18
Estado do Tocantins onde diagnosticaram fragmentos florestas naturais, denominados
regionalmente de “ipucas”, e mapearam as diferentes feições fisionômicas e o uso
antrópico. Para o estudo ao autores utilizaram-se o sistema de informação IDRISI 2.0.
Ainda segundo os mesmos autores de acordo com os procedimentos contemplados nas
várias etapas do estudo, aproximadamente 50% das “ipucas” possuem formas alongadas, o
que indica alta relação perímetro-área. Apenas três “ipucas” apresentaram índices de
circularidade (C) próximo de 1. Foram identificadas oito feições circunvizinhas às
“ipucas”. Destas, cinco são ambientes naturais (varjão-sujo,varjão-limpo, pastagem
natural, corpos d’água e afloramento rochoso) e as demais resultantes de ações antrópicas
(área agrícola, pastagem plantada e rede viária).
Teotia et al (2003), usaram imagens HRV/SPOT e softwares ERDAS
para
monitoramento dos recursos naturais na região do Cariri Velho no semi-árido do Estado da
Paraíba. Fez o tratamento de dados utilizando a classificação supervisionada (MAXCLAS)
e detectou dois tipos de informações (mapas) que foram preparados a partir dos estudos
temáticos de uso da terra/ cobertura vegetal e capacidade de uso da terra, que integrado
com o mapa de associações dos solos, demostrou a distribuição das zonas com variada
capacidade de uso da terra, subsidiando um plano de desenvolvimento da terra na região
que possibilitou integrar informações atualizadas derivadas de imagens orbitais com uma
adequada base históricas formas de utilização da terra, mostrando que planejamentos
racionais de ocupação e preservação territórial de uma parte da região semi-árida do
Nordeste do Brasil podem ser alcançados pela investigação das mudanças de uso da terra e
revisões de mapas.
19
3. MATERIAL E MÉTODOS
•
Cenário geográfico do território municipal da cidade do Conde no litoral paraibano,
destacando a geologia, solos, relevo e a vegetação.
3.1 Caracterização geral do município do Conde - PB e da área de estudo.
O município do Conde - PB apresenta uma extensão territorial de 174 Km2,
pertencendo á Mesorregião geográfica da Mata paraibana na porção do litoral sul e
localiza-se entre as seguintes coordenadas geográficas: 7° 11’ 48” e 7° 23’49” de latitude
sul, 34° 47” 35” e 34° 57”25” longitude Oeste, limitado à leste pelo oceano Atlântico, ao
Norte com o município de João Pessoa á Oeste com os municípios de Alhandra e Santa
Rita, e ao Sul com o município de podendo ser observado na figura 03. Devido à fronteira
imediata ao Norte ser juntamente com a sede da capital do Estado, sofrendo influência
direta o que dá o status de pertencer à microrregião de João Pessoa, sendo a sede do
município ligada pela via rodoviária estadual PB-008, distando aproximadamente 20 Km
da capital João Pessoa.
Figura 4 - Mapa de localização do município do Conde-PB no Estado da Paraíba.
Fonte: Paraíba: desenvolvimento econômico e a questão ambiental (2004).
20
Quanto ao uso da terra, ocorrem com considerável expressividade as florestas
subpenenifólia, conhecidas como mata Atlântica atualmente, reduzida a alguns
testemunhos, nas encostas orientais e nos vales úmidos do baixo planalto costeiro
(tabuleiros). Destaca-se, ainda, a ocupação da terra com outras atividades primárias
diversificadas, tais como os cultivos anuais irrigados da cana-de-açúcar e pecuários. (ver
Figura 5).
Floresta subpenenifólia
cana
Figura 5 – Vista mostrando uma área de cultivo de
cana-de-açúcar e remanescente de mata.
Conde-PB (Foto M.J. Barros, out/2004).
O município do Conde - PB tem na agricultura e pecuária as principais atividades
econômicas e combinadas com outras diversas formas de uso e ocupação das terras, como
as ligadas ao turismo que ocupam uma posição de destaque na economia do município.
3.1.1. Geologia e solo
Com relação à geologia, a área de estudo faz parte da cobertura fanerozóica onde os
registros geológicos são representados predominantemente por rochas sedimentares que
vão do Cretáceo ao Holoceno. Subdividem em: a) Sedimentos mesozóicos, do Grupo
21
Paraíba (Formação Gramame e Formação Beberibe, Maria Farinha); b) Sedimentos plio pleistocênico, da Formação Barreiras ou Grupo Barreiras Indiviso; c) Sedimentos
holocênicos, englobando aluviões, areais de praia e dunares, sedimentos de mangue, recife
e arrecifes (Neves, 1993).
A bacia Pernambuco-Paraíba ocupa uma área dominada por rochas da faixa
sedimentar costeira que vai do litoral norte de Pernambuco, estendendo-se até o Vale do
rio Camaratuba, e limitada pelo Lineamento Pernambuco.Essa feição geológica teve os
mesmos processos tectônicos que originaram a Bacia do Cabo, no Eocretáceo, segundo
Lummerts (1997).
Mabessone (1997), descrevem que sua estrutura é um homoclinal com mergulho
suave em direção ao mar, sendo subdividido pelas falhas transversais de Goiana e
Itabaiana-Pilar, e em três sub-bacias: Olinda, Alhandra e Miriri. A Bacia Pernambuco–
Paraíba compreendida por sedimentos de fácies continentais e marinhas reunidas com a
denominação de Grupo Paraíba, sendo, por sua vez subdividido em três formações
Beberibe/Itamaracá, Gramame e Maria Farinha.
A área de estudo está incluída na formação Gramame que compreende um pacote
sedimentar de até 55m de espessura formado por material depositado em fase pós-calcários
argilosos cinzentos de fácies marinha plena, com algumas intercalações finas de argila e
camadas de margas e argilas mais puras. Segundo Mabessone (1997), sendo dividida em
três fácies: uma basal, formada por calcarenitos e calcário arenoso, muito fossilizado, que
se interagem com uma outra fácies média formada por fosforitos, recobertos no topo, por
calcários biomícríticos argilosos, com uma fácies suprameso litoral e uma fosfática e
marinha plena. O substrato geológico é representado pelos sedimentos terciários (formação
barreiras) onde as camadas rochosas são argilosas e arenosas e ocorrem nas paisagens de
topografia suave ondulada e ondulada sendo o relevo esculpido e desgastado pela intensa
erosão, fornecendo desse modo os sedimentos e constituintes do modelado de erosão e o de
acumulação.
O município do Conde compreende a zona fisiográfica de “Litoral e Mata” estando
inserido na faixa descrita por Molion e Bernardo (2002), como costeira do ENE
estendendo-se do Rio Grande do Norte ao Sul da Bahia que, de acordo com a cronologia
geológica, essas formações estão incluídas em dois tipos de unidades geológicas:
1. Holoceno - formação que é representada por uma faixa estreita do litoral, constituída de
praias, dunas, restingas, terraços litorâneos, mangues, recifes de coral e arenito. As
praias, dunas, restingas e terraços litorâneos são constituídos por sedimentos arenosos
22
quartzosos marinhos não consolidados. Estes sedimentos constituem o material de
origem dos seguintes solos:
• Neossolos*(Areia Quartzosas Marinhas Distróficas e Eutróficas);
• Neossolos*(Areias Quartzosas Marinhas Distróficas - Dunas);
• Espodossolos*(Podzol Hidromórificos).
Nas áreas de embocaduras dos rios, a diminuição da corrente favorece a deposição
de finos sedimentos, dando origem ao aparecimento de terrenos alagadiços e pantanosos,
conhecidos como mangues. Estes sedimentos são geralmente argilosos - siltoso em mistura
com detritos orgânicos e dão origem a unidade de Solos Indiscriminados de Mangue
textura indiscriminada.
As várzeas são constituídas de sedimentos aluviais não consolidados de natureza
variada. Nestes sedimentos desenvolveram os seguintes solos:
• Neossolos* (Solos Aluviais Eutróficos) textura indiscriminada;
• Neossolos* (Solos Gley Distróficos Indiscriminados) textura indiscriminada;
• Organossolos*(Solos Orgânicos Indiscriminados)
2. Terciário – Esta formação é representada pelo Grupo Paraíba, constituído de sedimentos
pouco consolidados, de estratificação predominantemente horizontal, apresentando
sedimentos areno-argilosos, argilas, intercalando muitas vezes com camadas de seixos
rolados e concreções lateríticas. Estes sedimentos constituem materiais originários das
seguintes classes de solos:
•
Luvissolos*(Latosol Vermelho Amarelo Distrófico) textura média:
•
Luvissolos∗(Podzólico Vermelho Amarelo) com fragipan textura média;
•
Podzólico Vermelho Amarelo variação Acinzentado com fragipan textura
indiscriminada;
•
Podzólico Vermelho Amarelo com A proeminente abrúptico com fragipan textura
argilosa;
•
Podzólico Vermelho Amarelo Equivalente Entrópico abrúptico com fragipan textura
argilosa;
∗
•
Podzol Hidromórfico;
•
Areias Quartzosas Distróficas.
Nomenclatura atualizada dos solos, segundo Empraba (1999)
23
3.1.2. Geomorfologia
Para Casseti (1994), a geomorfologia é definida como um componente da ciência
geográfica que tem por objetivo analisar as formas de relevo, e as diferentes forças
endógenas e exógenas que, de modo geral, atuam como evidências dos processos
morfogenéticos a que o relevo terrestre foi submetido, buscando compreender as relações
processuais pretéritas e atuais. Segundo o autor o relevo assume importância no processo
de ocupação do espaço, fator que inclui as geoecológicas (suporte e recurso), cujas formas
ou modalidades de apropriação respondem pelo comportamento da paisagem.
A área de estudo localiza-se na região geográfica do litoral paraibano na porção
sudeste da mesorregião da Mata paraibana compreendida pelo compartimento
geomorfológico denominado de Baixo Planalto Costeiro e de Planícies Aluviais (Carvalho,
1982).
As áreas de várzeas estão representadas por faixas de planícies, terraços e áreas de
inundação periódica que estão estabelecidas ao longo do rio Salsa seus afluentes e o rio
Gurugi, esse conjunto de drenagem compõe a unidade várzea e terraços aluviais. Esses
ambientes são constituídos por sedimentos areno-argilosos e datadas do Quaternário. Estas
planícies, comumente conhecidas como várzeas, são formadas de depósitos provenientes
da sedimentação fluvial cujo poder de deposição está na dependência da competência dos
rios acima do seu baixo curso (Neves, 1993).
Os Baixos Planaltos Costeiros ou Baixos Platôs Costeiros (Tabuleiros) – apresentase como uma ampla superfície suavemente ondulada acompanhando a direção da faixa
costeira e sub-costeira por um conjunto de baixos Planaltos sedimentares. Os Baixos
Planaltos Costeiros constituem os restos de uma superfície de aplainamento mais antiga da
área – Pós-Barreiras. O material de cobertura varia de arenoso a areno-argiloso, localmente
concrecionário – canga escoriácea. Ela se inclina grosso modo de oeste-leste, sendo
relativamente planos, tabulares e suas bordas são bastante dissecadas por uma rede de
sulcos, ravinas e por vales muito encaixados, o que lhe confere um aspecto festonado
(Neves, 1993).
Os vales que entalham o Baixo Planalto Costeiro são amplos e de fundo chato, com
desenvolvimento de terraços. Não são raros os movimentos de massa nas vertentes dos
vales que entalham esse Baixo Planalto, o que permite a ocorrência de desmoronamentos e
rastejamentos (Carvalho, 1982).
Chistofoletti (1980), postula que diversos são os processos morfogenéticos
responsáveis pela esculturação dessas formas de relevo como escoamento, meteorização,
24
movimentos de massa, infiltração, eluviação, etc., processos esses que resultam da
interação entre as forças atuantes (energia controladora do dinamismo dos processos) e a
resistência exercida pelas características litológicas.
A heterogeneidade existente na estrutura das vertentes está ligada, sobretudo, ao
material que as constitui e aos processos que as elaboraram, o que pode ser facilmente
observado nos cortes das estradas, nos setores desprovidos de vegetação e nas falésias do
litoral (Neves, 1993).
Figura 6 – Visão geral da área de estudo com o relevo
e a ocupação urbana, Conde-PB (Foto
M.J. Barros: out/2004).
3.1.3. Clima
Para Azambuja (1996), os principais fatores climáticos que têm influencia nas
características de um solo, são a temperatura e a precipitação pluviométrica.
Segundo Rossi (1995), o litoral oriental do Nordeste, bem como seu trecho
setentrional, são atípicos quanto à distribuição anual das chuvas, apresentando máximas
entre março e agosto, ou seja, no período outono/inverno, quando se verifica o
deslocamento para o norte da ZCIT, ao mesmo tempo em que se intensifica a circulação
leste.
De acordo com o Atlas geográfico da Paraíba (1985), o clima da área de estudo é
do tipo As’: Quente e úmido com chuvas de outono – inverno, segundo a classificação de
Köppen.
25
O período seco começa em setembro e prolonga-se até fevereiro, sendo o mês de
novembro como o mais seco. As precipitações pluviométricas anuais atingem em torno de
1.700 mm.
A Amplitude térmica anual é muito pequena em função da latitude ser muito baixa.
As temperaturas variam muito pouco durante o ano e as médias anuais são bastantes
elevadas, em média entre 23° e 26° C. Os meses mais quentes são janeiro e fevereiro com
média máxima superior a 280C e os menos quentes são julho e agosto com médias mínimas
em torno de 23oC. Os dados da temperatura do ar, coletados no Atlas geográfico da
Paraíba, e apresentados na tabela 2, indicam um regime térmico sem grandes variações,
com a máxima absoluta de 26,70C, mínima absoluta de 23,90C para este período.
A região tem um regime pluviométrico caracterizado por uma estação chuvosa com
início no outono, atingindo a máxima pluviosidade no inverno, representando em torno de
40% do total precipitado ano (2004), com os seguintes índices pluviométricos, 161,1 mm,
146,8 mm e 81 mm, nos meses de junho, julho e agosto de 2004 (SEMARH, 2005).
As chuvas acumuladas no período de 01 de janeiro de 2005 a 09 de março de 2005,
coletados no posto Conde-PB/Açude Gramame Mamuaba atingiram totais de precipitação
acumulada de apenas 37,3 mm(SEMARH,2005) para este período.
A umidade relativa do ar é variada, porém bastante elevada com médias em torno
de 80%, a figura 9 ilustra a pouca variabilidade da nebulosidade, observando-se o céu
claro, com poucas nuvens, durante o período seco. (Atlas geográfico da Paraíba, 1985).
Figura 7 – Vista Parcial com ocorrência de nuvens pouco densas e
céu claro, Conde-PB (Foto M.J. Barros/outubro 2004)
26
O quadro 2 contém dados climatológicos mensais do posto João Pessoa (INMET),
os quais representam médias anuais do ano de 1984 e foram obtidos através da publicação
do Atlas geográfico da Paraíba (1985).
Quadro – 2: Dados Pluviométricos e de Temperaturas em João Pessoa-PB
– 1985.
Meses
precipitação
temperaturas
janeiro
78
26,5
fevereiro
96
26,5
março
206
26,4
Abril
263
26,2
maio
282
25,5
junho
301
24,5
julho
225
23,9
agosto
136
24,1
setembro
65
24,5
outubro
23
25,9
novembro
28
26,6
dezembro
37
26,7
1740
25,61
TOTAL/ MÉDIA
Fontes: Atlas geográfico da Paraíba (1985)
Segundo a classificação bioclimática de Gaussen que leva em conta a distribuição
geográfica da pluviometria anual, o grau de concentração estacional e o relevo, o clima da
região é do tipo Mediterrâneo ou Nordestino sub-seco (3d th), caracterizado por apresentar
médias térmicas anuais de 250C. Os totais pluviométricos anuais variam de 1.500 a 1.700
mm. A estação seca é curta de 1 a 3 meses e índice xerotérmico variando de 0 a 40. (Atlas
Geográfico do Estado da Paraíba, 1985).
O diagrama ombrotérmico (gráfico 1), apresenta o comportamento médio da
temperatura e precipitação, ilustra e delimita os períodos mais seco e chuvoso do ano na
região do litoral da Paraíba, no município de João Pessoa, assim como o comportamento
destas duas variáveis ao longo do ano.
27
Diagrama ombrotérmico
350
27
26,5
26
25,5
25
24,5
24
23,5
23
22,5
300
250
200
150
100
50
0
J
F M A M J
J
precipitações
temperaturas
A S O N D
Gráfico 1. Diagrama ombrotérmico de João Pessoa-PB
Fonte: Atlas geográfico da Paraíba – 1985.
3.1.4– Vegetação
3.1.4.l – Formações litorâneas
a) Formações de praias – Vegetação rasteira, mais ou menos densa, que ocorrem sobre os
solos arenosos da baixada litorânea, nas áreas mais próximas do mar.
A variação das espécies é pequena, destacando-se com mais freqüência a salsa da praia
(Ipomea pes-caprae), o bredo-de-praia (Iresine portulacoides), xiquexique (Crotolaria
retusa), algodão-de-seda (Calotropis procera), guajero (Chrysoblanus icaco),
leguminosa (Canavalia marítima), e gramínea (Sporobolud virginicus), (Melo e
Rodriguez, 2004).
b) Formações de dunas – vegetação herbácea, escassa e rasteira ou subarbustiva
constituindo moitas densas em casos de dunas em processo mais avançado de fixação.
Normalmente encontram-se gramíneas cactáceas e convolvuláceas.
c) Formação de restingas e terraços litorâneos – Vegetação que surge logo após as praias,
de porte arbustivo, ás vezes arbóreo-arbustivo, de densidade variável, as espécies mais
encontradas são o cajueiro (Anarcardium occidentale), murici-da-praia (Byrsionina
gardneriana), murta (Myrcia spp), mangabeira (Hancornia speciosa), olho de pombo
28
(Abrus precatorios),
facheiro (Cereus fernambucensis), e cactos (Pilocereus
hapalacanthus). Grande parte dos coqueiros do litoral aparecem nestas áreas ocupadas
por estas formações.(Melo e Rodriguez, 2004).
d) Manguezais - Formação vegetal bastante uniforme, quase sempre constantes nos
estuários dos rios, com raízes suporte (adventícias), em virtude da periódica influência
das marés.Os manguezais ocupam os estuários que são formados por diversos rios ou
braços de maré que deságuam num rio principal, e nas planícies de maré, ou na porção
terminal dos rios que deságuam no mar. como, por exemplo, podemos citar o dos rios
Graú, Gurugi, e Gramame.
As espécies apresentam raízes respiratórias (pneumatóforos) para compensar a
deficiência da aeração do solo. Algumas espécies mais encontradas como o mangue
vermelho (Rhizophora mangle L.), mangue-de-botão ou cinzento (Conocarpus erectus L.),
mangue manso ou branco (Laguncularia racemosa G.), siriúba (Avicennia schauennia) que
são encontrados na área pantanosa. Nas áreas mais afastadas do mar aparecem os mangues
do gênero Avicennia como mangue preto (Avicennia nítida). Já nas áreas marginais de
solos mais estáveis é comum a presença da Avencão ou samambaia-açu (Acrosticum
aureum) e da guaxuma,(Hibiscus tiliaceus L.) que só são alcançadas pelas marés
esporadicamente.(Melo e Rodriguez, 2004).
3.1.4.2. Formações florestais
Na área de estudo predominam as formações vegetais remanescentes de
deformações secundárias da floresta tropical, subpenenifólia formações de transição como
o Cerrado e o Carrasco. A cobertura florestal foi quase total eliminada pela lavoura da
cana-de-açúcar estando hoje reduzida alguns remanescentes muito alterados e descontínuos
como retalhos da Mata da Chica apenas nas margens dos riachos degradados localizados
nas nascentes dos rios Grau, da Salsa e Guruji. Os restantes da área foram desmatados ao
longo do tempo para a prática da agricultura, apresentando-se a cobertura florestal atual na
forma de capoeira (pastagens) pouco densa. (Santos e Moreira, 2001).
a) Floresta perenifólia de várzea – estas formações são arbóreas ou arbóreo-arbustivas
densas e com indivíduos bastante esgalhados. Citam-se como espécies comuns:
camaçari (Caraíba sp), mulungu (Erytrina) e o ingá (Inga spp).(Melo e Rodriguez,
2004).
29
b) Floresta subpenifólia - Formação exuberante de porte alto e grande densidade, com
abundância de lianas e cipós. Como espécies arbóreas mais freqüentes e importantes
podem ser citadas: Anda (Joannesia princeps), Cedro (Cedrella odorata),Copaíba
(Copaifera langsdorfii) Cabriúva (Myrocarpus frondosus),sucupira (Bawdichia
virgiliodes), Vinhático (Plathymenia reticulata), Angelim (Adira nítida), amarelo
(Plathymenia foliolosa), Jacarandá (Plathymenia reticulata) jatobá (Hymenacea spp),
Jequitibá (Cariniana brasiliensis), embiriba (Eschweilera luschnatii), sapucaia
(Lecythis pisonis), emirindida (Buchenavia capilata), pau-brasil (Caesalpinia
echinata), pau-d’arco (Tabebuia chrysotricha), pau-de-jangada (Apeiba spp), louro
(Ocotea ssp), murici-da-mata (Byrsonima sericea), maçaranduba (Manilkara
salzmaini), pau-d’arco roxo e amarelo (Tabebuia ssp, pindoba e Attalea sp), Quiri
(Cordia goeldiana).(Melo e Rodriguez, 2004).
3.2. Material utilizado
O material usado no trabalho foi classificado em documentos cartográficos,
materiais de interpretação e processamento e material de campo.
3.2.1. Documentos Cartográficos
Durante o desenvolvimento da pesquisa foram utilizados os documentos
cartográficos: apresentados na tabela 3.
Quadro 3. Documentos cartográficos utilizados.
Escala
Sensoriamento/
Execução
5
1 : 25.000
1974
1
1.100.000
2000
Material Cartográfico Quantidade
Cartas Sudene
Mapa
municipal
estatístico/IBGE
Imagem LANDSAT 7
1
1 : 250.000
Agosto/2001
Fonte: SUDENE (1974); IBGE (2000); Imagem Landsat 7 (2001)
Identificação
-Folhas:
.SB.25-Y-C-III-1-NE.
.SB.25-Y-C-III-3-NE.
SB.25-Y-C-III-3-NO
SB.25-Y-C-III-1-SO
SB.25-Y-III-1-SE
Geocódigo: 2504605
WRS 214/65
30
3.2.2. Material de interpretação e processamento
Para a execução deste trabalho foram utilizados equipamentos e aplicativos:
1. Equipamentos
• Microcomputador com processador Intel Celeron 478 de 1.7 Ghz – 2.8 Ghz,
• Monitor Philips de 15”,
• Impressora a jato de tinta HP Deskjet 640C.
2. Aplicativos
• SPRING versão 4.1
• Windows XP
• Word 2000
• Microsoft Photo Editor
• Corel Draw Photo Paint 11
3.2.3. Material de campo
Para os deslocamentos ao município do Conde - PB, durante os trabalhos de
verificação de campo, utilizou-se um veiculo automotor marca Fiat Uno material de
interpretação (imagens, cartas topográficas), máquina fotográfica, calculadora e prancheta
de campo.
3.3. Métodos
Na execução da metodologia utilizou-se basicamente a seguinte etapa: préprocessamento da imagem (leitura, registro e contraste); processamento (classificação);
verificação da amostragem de campo para o mapeamento automático; análise dos dados
coletados em campo e elaboração do mapa temático de uso da terra final.
31
3.3.1. Obtenção dos dados
Foi utilizada a imagem do satélite LANDSAT 7 ETM+ obtida em 04 de agosto de
2001, para caracterização do mapeamento do uso da terra no município do Conde - PB. A
escolha da imagem Landsat 7 na execução da pesquisa, levou-se em consideração pelo fato
deste produto possuir uma resolução espectral satisfatória e por estar disponível no acervo
de imagens de satélite do laboratório de sensoriamento remoto do Centro de Ciências
Agrárias, evitando gastos adicionais na aquisição de uma outra imagem.
Na execução do trabalho a escolha das bandas, foi feita com base nas características
espectrais de cada banda do satélite Landsat 7, especificadas pelas potencialidades como
mostra o quadro 4.
Quadro 4. Características e principais aplicações para as Bandas espectrais do sensor TM.
Banda
1
Comprimento
de Onda (µ
µm)
0.45-0.52
Localização da
Faixa
Azul
2
0.52-0.60
Verde
3
0.63-0.69
Vermelho
4
0.76-0.90
Infravermelho
próximo
5
1.55-1.75
Infravermelho
médio
6
10.4-12.5
7
2.08-2.35
Infravermelho
termal
Infravermelho
médio
Principais Aplicações
-Mapeamento de águas costeiras
-Identificação de feições culturais
-Medidas dos picos de reflectância da
vegetação
-Estimativa do vigor da vegetação
-Diferenciação de espécies vegetais
-Identificação de feições culturais
-Tipos, vigor e biomassa da vegetação
-Identificação de corpos d’água
-Umidade dos solos
-Mapeamento de vegetação
-Umidade dos solos
-Diferenciação entre nuvem e neve
-Análises do “stress” da vegetação
-Mapeamento térmico
-Discriminação de minerais e rochas
Fonte: INPE (2004).
3.3.2. Definição das classes temáticas
Para a definição das classes do mapeamento temático no município do Conde-PB, foi
realizado um levantamento bibliográfico e uma etapa de campo preliminar na área definida
para execução do trabalho. Com o objetivo de conhecer os elementos da paisagem, e
estabelecer as diversas formas de uso das terras existentes, na primeira etapa de campo,
32
foram observadas as principais formas de uso presentes, para a definir as classes: de uso da
terra e cobertura vegetal.
O fornecimento de amostras das classes temáticas para sua caracterização e posterior
classificação da imagem de satélite, envolveu uma série de etapas de análise de dados e ida
ao campo visando uma melhor identificação da distribuição das classes temáticas no
processo de classificação da imagem.
3.3.3. Processamento digital
A imagem foi analisada com o software SPRING versão 4.1 do INPE, e
confrontadas com verdades de campo juntamente com as cartas planialtimétricas da
SUDENE, com o objetivo de identificar e classificar os diferentes usos para a geração do
mapa temático de uso da terra.
A imagem foi adquirida junto a INTERSAT já corrigida radiometricamente e com
um nível 1 GP de correção geométrica.
Na escolha do SIG decidiu-se utilizar o programa SPRING desenvolvido pelo INPE
por ser um SIG nacional, e de domínio público que está disponível gratuitamente na
internet para os sistemas operacionais Linux e Windows, tanto para uso educacional e
profissional.
O SPRING está dividido em 4 módulos de trabalho: SPRING, IMPIMA, SCARTA
e IPLOT. No módulo SPRING estão às funções do Sistema de Informação Geográfica
responsáveis pelas operações referentes às informações espaciais presentes em uma
imagem de satélite No módulo IMPIMA é utilizado para a leitura de imagens no formato
GRIB, ou para conversão de imagens nos formatos TIFF e RAW. No módulo SCARTA
estão às informações responsáveis pelo acabamento da carta e a impressão está a cargo do
módulo IPLOT (INPE, 1998).
Inicialmente, na primeira etapa realizou-se uma análise preliminar entre as
principais interfaces do SPRING e a imagem ETM+, através do modelo conceitual e de
como controlar os elementos dos dados estabelecidos pelo INPE. Estes elementos
definiram os procedimentos de manipulação da imagem ETM+, utilizando o módulo
“IMPIMA” do SPRING para recortar a imagem do Landsat ETM+, e o mapa estatístico
municipal do Conde - PB (IBGE) via arquivo no formato TIFF. Em seguida, definiu-se a
criação de um banco de dados e um projeto, e registro da imagem ETM+, e do mapa
municipal estatístico do IBGE (mapa base).
33
No banco de dados ocorreu a estruturação do trabalho, que corresponde a um
diretório onde são armazenadas, as categorias e classes, e o projeto ao qual pertence ao
banco de dados. No projeto foram armazenados os sub-diretórios com os dados: pontos
linhas, imagens orbitais, imagens temáticas, textos, grades e objetos.
Figura 8: Estrutura geral de um Sistema de Informações Geográficas
Fonte: Câmara e Medeiros (1998).
Toda vez que se carrega o programa SPRING no computador sempre o banco de
dados é ativado automaticamente. Antes de estruturar um banco de dados foi necessário
definir o Modelo de Dados do banco de dados ativo, para que o mesmo pertence a uma
Categoria (Temática, Numérico, Imagem, Rede, Cadastral ou Objeto). As apresentações
gráficas dos dados são representadas pelo Visual de áreas, linhas, pontos e textos que
também são definidos e armazenados junto com o Modelo de Dados do Banco. A condição
necessária para ativação de um projeto é que haja um banco de dados ativo.
No projeto o nome fornecido foi Conde, com as informações da projeção - (a) Zona
25; b)_Spheroid Name: South American 1969 c)_Georeferenced to UTM, e o retângulo
envolvente definido assim os dados de parâmetros sobre hemisférios e as coordenadas, que
podem ser geográficas (grau, minuto e segundo) ou planas.(metros)
A visualização dos planos de informação e suas diferentes representações foram
feitas através da seleção de um PI no projeto ativo através de Categorias, as quais
apresentavam-se os PI’s com representações disponíveis preenchidos com (V) em alguma
34
Categoria selecionada. O painel de controle faz a seleção de dados e controle das telas de
visualização de um projeto ativo.
Na etapa do tratamento dos dados digitais utilizamos técnicas de interpretação
automatizada de análise de dados coletados pelos sensores remotos, visando obter
informações sobre o uso da terra, dentro da área de estudo, empregando a classificação
supervisionada, para dela obter as informações desejadas.
Segundo Moreira apud Mascarenhas e Velasco (1984) o tratamento de imagens
digitais é a análise e a manipulação das técnicas computacionais, com a finalidade de
identificar e extrair as informações da imagem sobre os fenômenos ou objetos do mundo
real, e transformar a imagem de tal maneira que as informações radiométrica contidas nelas
sejam discriminadas pelo analista.
Para a geração das cartas foi usado o módulo SCARTA, usado o Software de
processamento de imagens e Geoprocessamento Spring versão Windows 4.1.
O módulo SCARTA é um gerador de cartas que faz interligação com o módulo
principal SPRING. Esta interligação utiliza como entrada o banco de dados, que não terá
nenhuma função para reprocessar e alterar os dados. O gerador de cartas será a edição e
obtenção de uma saída de apresentação gráfica de alta qualidade, organizada através do
sistema SPRING. O SCARTA permite a elaboração de moldes. Estes moldes auxiliam na
elaboração de cartas que possuem um certo padrão de apresentação, porque eles funcionam
como uma carta semipronta onde já estão plotados muitos elementos comuns de sua
cartografia.
Um mapa é a representação gráfica, em geral de uma superfície plana e numa
determinada escala, com a representação de acidentes físicos e culturais da superfície da
Terra. Uma carta temática apresenta informações de variações espaciais de um único
fenômeno. Entende-se, então, por mapeamento a aplicação do processo cartográfico sobre
uma coleção de dados ou informações, com vistas à obtenção de uma representação gráfica
da realidade perceptível, comunicada a partir da associação de símbolos e outros recursos
gráficos que caracterizam a linguagem cartográfica.
Deve haver um equilíbrio entre a representação do terreno (mapa base) e das
informações temáticas, pois a base não deve diminuir a legibilidade do mapa e mascarar os
dados temáticos. A quantidade e os detalhes da indicação da base irão variar de acordo
com a escala de trabalho, além do tema a ser representado.
O planejamento de qualquer atividade que de alguma forma se relaciona com o
espaço físico que habitamos requer, inicialmente, o conhecimento deste espaço. Neste
contexto, passa a ser necessária alguma forma de visualização da região da superfície
35
física, onde desejamos desenvolver nossa atividade. Para alcançar este objetivo, lançamos
mão do processo cartográfico.
Partindo-se do conceito estabelecido, no processo cartográfico, três fases são bem
distintas: concepção, produção e interpretação ou utilização. As três fases admitem uma só
origem, os levantamentos dos dados necessários à descrição de uma realidade a ser
comunicada através da representação cartográfica.
A identificação do tipo de documento a ser elaborado e como deverá ser produzido
para atender a determinado uso é que vai determinar se este será geral, especial ou
temático, assim como a definição do sistema de projeção e da escala adequada. No que
consiste ao planejamento cartográfico, toma-se como sendo um conjunto de operações
voltadas à definição de procedimentos, materiais e equipamentos, simbologia e cores a
serem empregados na fase de elaboração do produto cartográfico (cartas e mapas gerais,
temáticos ou especiais) que servirá para representação do real de forma virtual ou
simbólica, que podem ser na forma convencional ou digital.
No planejamento cartográfico pressupõe, além da definição dos procedimentos,
materiais, equipamentos e convenções cartográficas, o inventário de documentos
informativos e cartográficos que possam vir a facilitar a elaboração dos originais
cartográficos definitivos.
O método empregando imagens orbitais surgiu pouco depois do lançamento do
primeiro satélite LANDSAT já se buscava avaliar a possibilidade de atualização de cartas e
mapas através de imagens pelo sensor MSS (pixel/resolução espacial de 80m). Estudos na
década de 80, levaram a constatação da viabilidade do uso de Imagem para mapeamento na
escala 1: 250.000.
Por ocasião do surgimento do sensor TM a bordo do satélite LANDSAT-5, com
pixel/resolução espacial de 30m, realizaram-se diversas avaliações de suas imagens,
mostrando que são viáveis para mapeamento nas escalas 1: 100.000 ou menores. Assim
sendo as metodologias para atualização cartográfica no formato digital encontram-se em
constante desenvolvimento compreendendo as seguintes fases básicas:
•
Correção geométrica e georreferenciamento;
•
Ajuste de contraste das imagens que compõem a imagem;
•
Recorte segundo o contorno da imagem;
•
Atualização dos elementos cartográficos da carta digital com base na interpretação
da imagem resultante da etapa anterior, através de superposição com a carta.
36
Os produtos da cartografia temática são as cartas, mapas ou plantas em qualquer
escala, destinadas a um tema específico. A representação temática, distintamente da geral,
exprime conhecimentos particulares específicos de um tema (geologia, solos, vegetação,
dentre outras) para uso geral. A cartografia temática ilustra o fato de que não se pode
expressar todos os fenômenos num mesmo mapa e que a solução é, portanto, multiplicálos, diversificando-os. O objetivo dos mapas temáticos é o de fornecer, com o auxílio de
símbolos qualitativos e/ou quantitativos dispostos sobre uma base de referência,
geralmente extraída dos mapas e cartas topográficas, as informações referentes a um
determinado tema ou fenômeno que está presente ou age no território mapeado.
Os mapas de uso da terra e outros (mapas geológicos ou geomorfológicos)
constituem exemplos de representação temática em que a linguagem cartográfica privilegia
a forma e a cor dos símbolos como expressão qualitativa. Sendo que essa descrição
qualitativa denota qualidade de cada uma das circunstâncias ou características dos
fenômenos (aspectos nominais do fenômeno) classificados segundo um determinado
padrão.
Na elaboração de um mapa temático são estabelecidos limites a partir dos dados
que lhe são pertinentes, não importando a forma pelas quais foram obtidos, nem como
foram consagrados os elementos que são concernentes à ciência ou técnica específica do
tema em estudo. É pertinente à Cartografia Temática, qual as características dos dados a
serem representados, se são físicos e/ou estatísticos assim como a forma que estes devem
ser graficamente representados e relacionados com a superfície da Terra.
Na cartografia temática, o mapa expressa os fatos e fenômenos, objeto do estudo
relacionado ao tema. A ciência pertinente a um determinado tema visa o conhecimento da
verdade desses fenômenos realçando suas evidências, no entanto a cartografia temática
como arte, deve demonstrar graficamente os fenômenos como fatos estabelecidos no
espaço e tempo, nesse sentido o produto cartográfico passa a ser um instrumento enquanto
prova simbólica do fenômeno ocorrido num dado instante no espaço terrestre, sendo,
portanto um produto que permite a visualização enquanto prova cabal da ocorrência,
instrumentalizando assim a (s) ciência (s), tais como: Geologia, Meteorologia, Geografia,
Agronomia, Demografia dentre outras.
Para Joly (1990), pode-se deduzir que a cartografia topográfica distingue-se da
cartografia temática por existir um certo número de diferenças significativas, sendo que o
assunto tratado, é estritamente descritivo e geométrico, no primeiro caso, é analítico e
eventualmente explicativo no segundo.
37
No mapeamento temático o objetivo é produzir documentos cartográficos, em
escalas compatíveis com os levantamentos dos aspectos físicos, quanto à ocorrência e
distribuição espacial.
3.3.4 Elementos Fundamentais de um Mapa
O Título - descreve o propósito da carta, portanto deve estar em local de destaque.
O tamanho depende do propósito da carta e das limitações do dispositivo de saída
do usuário.
Escala - A escolha da escala deve-se fazer em função das informações que a carta
deverá conter. A escala correta depende da resolução do dado original, bem como do nível
de detalhe que o usuário deseja incluir na carta.
Localização - uma carta é tanto mais confiável, quanto mais o objeto está
confrontado com o espaço que o contém. É por isso que cada carta deve trazer um sistema
de coordenadas.
Legenda - é uma classe ligando atributos não-espaciais a entidades espaciais.
Atributos não-espaciais podem ser indicados visualmente por cores, símbolos ou
sombreados, na maneira como é definida na legenda.
Contraste de padrões - utilizam-se diferentes padrões para representação de
diferentes regiões na carta. Os padrões podem ser compostos por linhas ou pontos ou
combinações de ambos. Para a representação de áreas irregulares, utilizando-se padrões de
linhas os quais não variam muito de espaçamento e direção, a visualização dos contornos e
a compreensão geral da carta torna-se difícil. Uma carta representada por padrão de pontos
é muito mais estável e seus contornos são mais facilmente distintos.
Cor - é a variável visual mais forte, facilmente perceptível e intensamente seletiva.
É também a mais delicada para manipular e a mais difícil de se utilizar.
Para confecção dos mapas de maneira automatizada por computador, utilizou-se o
programa SCARTA 4.1, seguindo as seguintes etapas:
1.Geração de Cartas
SCARTA
-[Arquivo] [Carregar Projeto...]
Projeto
(Projeto| Conde)
(Ativar)
38
SCARTA
-[Arquivo] [Criar Carta...]
Criar Carta
-{Nome: Carta _ uso _ Terra}
(Criar)
Características de carta:
Definiu-se o tamanho e a orientação
Definição área dos dados
-escala e posicionamento (coordenadas)
Visualização da carta e área dos dados
[Executar] [Desenhar]
3.Apresentação de Dados
SCARTA
- [Exibir] [Painel de Controle]
- (Categoria|| Uso _ Terra)
- (Plano de Informação) (|tm _ Uso _ Terra _ T _ rec)
- {Prioridade: 100} – CR
- (Linhas)- (classes)
- Visualização da carta
-[Executar] [Desenhar]
4.Elementos da Carta
Para editar textos, símbolos e legenda utilizando coordenadas XY do papel:
SCARTA
- [Editar] [Elementos]
Editor de Elementos da Carta
- (cm de papel)
Editor de Textos
[Inserir], [Textos]
Ex: {Texto: Município do Conde - PB}
- (Inserir).
- [Definir] [Características...]
- (Texto – cor> altura (3 mm)> espessura(0,20 mm).
- (atualizar)
39
Inserindo símbolos
[Inserir] [Símbolos..]
Inserindo Legenda
[Inserir Legenda...]
-{X: 13}, {Y: 5}
-{Espaçamento entre legendas>5}
-(Categorias |Uso _ Terra)
- [Inserir] [Todas classes]
- [Definir] [Características...]
- {Legenda: altura: >4 mm; largura: > 6 mm> distância:8}
- (legenda –Box Posicionamento: à esquerda)
- {texto: altura: 3 mm.}
-
{testo: cor: Preta}.
5.Apresentação da Grade
SCARTA
- [Editar] [Grade...]
Definição de grade
- (Grade em coordenadas – Planas) X e Y (iniciais)
- {Definir: Principais}
- (Cor)> Preto - (Continua) – (mostrar Coordenadas)
- {Altura>2 – Distância> 2 mm}
- (Apresentação > Números em Código)
- (Executar)
3.3.5. Leitura da imagem
Para a leitura da imagem, foi utilizado o programa IMPIMA, módulo do SPRING
desenvolvido para fazer a leitura de imagens de satélites no formado GRIB, TIFF e RAW.
40
3.3.6. Definição da escala
A escala de trabalho é um fator que deve considerar, que elementos da paisagem
serão representados principalmente, quando se procura adequar os dados coletados por
sensores orbitais na execução do trabalho.
Para Moreira (2003), a escala nada mais é do que uma ampliação ou redução da
imagem, sem modificar o seu conteúdo radiométrico, sendo que a vantagem de utilizar
uma escala grande no trabalho o usuário é que terá que delimitar os diferentes alvos
contidos na cena, havendo, menor erro de área, e facilidade na hora quando fizer a
visualização da área com respostas espectrais diferentes, quando usando uma escala menor
essa diferenciação é imperceptível.
Para o mapeamento do uso da terra no município do Conde - PB, optou-se pela
escala cartográfica. 1: 250.000 considerando para expressão dos resultados a
heterogeneidade da paisagem e o nível de generalização contido na área de estudos. A
imagem do sensor ETM do Landsat 7 tem escala espacial de trabalho para os sensores de
1:100.000, e uma resolução espacial de 30 m x 30 m (900m2) para as bandas selecionadas
(3, 4, 5). Na escala 1 : 25.000, o pixel corresponde a um quadrado de 0,12 x 0,12
centímetros, sendo possível à identificação e definição dos elementos da paisagem.
3.3.7. Registro da imagem com o mapa base
O registro é uma operação necessária para a integração de uma imagem à base de
dados existentes num SIG.A sua função é alinhar os pixels da imagem de geometria similar
que contenha os mesmos conjuntos de elementos. Nos projetos da área de sensoriamento
remoto pressupõem que as imagens possam ser integradas aos dados extraídos de mapas
existentes ou ás medições de certas grandezas feitas diretamente no terreno. O registro é
importante para combinar imagens de sensores diferentes sobre uma mesma área, sendo
esse registro entendido como a transformação geométrica dos dados de sensoriamento
remoto, de maneira que eles adquiram as características de base de dados cartográficos. A
correção geométrica visa eliminar os erros que ocorrem devido ao movimento do satélite e
pela curvatura da Terra. Além dos erros, panorâmicos, que são causados pelo tamanho dos
pixels fora do nadir (visada perpendicular).
Com imagem de satélite e o mapa base, na tela do computador, foram ativados
quatro pontos da área de estudo (cantos da área) no mapa base e associados, cada ponto,
um par de coordenadas geográficas. A aquisição da coordenada foi feita através do
41
posicionamento do cursor dentro dos quatros pontos de controle, com seus
correspondentes, identificados na imagem de satélite, ajustados no mapa base dentro dos
quatro pontos de controle, em função das coordenadas de canto fornecidas, reestruturando
o sistema de coordenadas e sendo ajustado geometricamente.
3.3.8. Manipulação de contraste
Para melhorar a qualidade da imagem aplicou-se um conjunto de medidas
necessárias fazendo o exame dos histogramas das três bandas, observando o contraste de
feições da cena, para se definir se havia ou não correlação entre as bandas e qual
procedimento tomar para adequar o realce do contraste espectral no processamento digital
da imagem.
Para Crosta (1992) apud Carvalho et al (2000), no processo de modificação de
contraste, a primeira etapa, consiste em analisar os histogramas que descrevem a
distribuição estatística dos níveis de cinza em termos de freqüência, para cada valor digital,
segundo a resolução radiométrica considerada. A maneira mais usada é a ampliação do
contraste de feições na cena, ou seja, os níveis de cinza mais baixos são arrastados para
próximos de zero (tonalidade escura) e os mais altos, para próximo de 255 (tonalidade
clara). A técnica de realce de contraste consistiu na aplicação de uma equalização nas
bandas, permitindo que todas bandas exercessem influência semelhante no processo de
classificação da imagem.
3.3.9. Classificação supervisionada
O princípio de classificação supervisionada é baseado no uso de algoritmos para se
determinar os pixels que representam valores de reflexão característicos para uma
determinada classe, sendo que essa técnica a mais utilizada na análise quantitativa dos
dados de sensoriamento remoto. Neste trabalho optou-se pela classificação supervisionada,
que consiste no treinamento de reconhecimento de modelos ou atributos espectrais de cada
uma das classes de uso da terra já previamente conhecidos na área da imagem, ou seja, as
técnicas de classificação supervisionada baseiam-se na disponibilidade de uma amostra
representativa de cada classe identificada.
Na classificação supervisionada o usuário fornece dados de níveis de cinza das
classes de alvos, constituindo a etapa de treinamento das amostras, sendo que estas
42
amostras são informações do comportamento médio das classes e podem ser denominadas
como “pixel de treinamento” do sistema.(Novo, 1992).
A seleção das amostras de treinamento é um processo de importante para que a
classificação seja bem sucedida, é primordial também que as amostras sejam homogêneas.
Nesse caso para Novo (1992), esse Autor aconselha que o tamanho de cada amostra de
treinamento seja compatível com a extensão da cena a fim de minimizar a superposição de
classes, pois é a homogeneidade de cada uma delas o elemento de interesse.
A determinação das amostras de treinamento pressupõe bons conhecimentos em
interpretação de imagens de satélites. Além disso, o uso de outras fontes de informação,
como mapas, aerofotogrametria, de dados estatísticos, ajudam a avaliar se a classe definida
nas amostras de treinamento que corresponde, de fato, à superfície natural. Na prática,
escolhem-se as amostras de treinamento em várias bandas em uma imagem favorável (9 ou
10 classes) por região de Interesse.
Nos sistemas de classificação de dados digitais, a classificação supervisionada
consiste no reconhecimento do comportamento espectral dos classificadores (algoritmos)
que corresponde ao resultado dos parâmetros estatísticos (média, matriz de covariância,
etc) de cada classe contida na área. Para outros, (classificadores) o reconhecimento é usado
apenas no nível mínimo e máximo de cinza na área fornecida para o treinamento. Nesse
trabalho utilizou-se simulação das técnicas de interpretação digital, cujo algoritmo de
reconhecimento dos padrões espectrais empregado foi a máxima verossimilhança
(MAXVER para determinar as diversas características (atributos) quantificada dos objetos
para diferenciar as várias classes. O método da máxima verossimilhança (Maxver) avalia
quantitativamente tanto a variância quanto à covariância dos padrões espectrais de cada
pixel durante a classificação).
Segundo Moreira (2003), na formulação estatística do problema, na densidade de
probabilidade condicional supõe-se que as distribuições dos pixel formam os dados de
treinamento é Gaussiana (distribuição normal). Conforme o gráfico 2. Sendo assim, os
padrões de respostas podem ser determinados por um vetor de médias e uma matriz de
covariância. De posse destes dois parâmetros, pode-se estimar a probabilidade de um dado
pixel pertencer a um tipo particular da amostra de treinamento.
43
Gráfico 2. Limite de aceitação.
Fonte: Moreira (2003).
Esse método, o da máxima verossimilhança é o mais aplicado, pois ele pressupõe
que os níveis de cinza de cada classe seguem uma distribuição multivariada. Assim sendo
o classificador avalia as probabilidades que um pixel tem de pertencer às classes
identificadas e o nomeado é àquele cuja probabilidade é maior. Este método é baseado no
princípio de que a classificação errada de um pixel particular não tem mais significado do
que a classificação errada de qualquer outro pixel na imagem, nesse caso o usuário
determina a significância nos erros de atributos especificados para uma classe em
comparação a outras.
De posse dos resultados da classificação supervisionada foi estabelecido um
número de classes de acordo com o que foi observado, sendo feitas simulações
considerando o limite variado de amostras para cada classe. Em seguida, iniciou-se a
primeira etapa de campo, percorrendo a área de estudo, visando confirmar a interpretação
digital das amostras de treinamento representativas das classes em estudo sendo extraídas
da imagem com simultâneo trabalho de reconhecimento de campo com GPS.
As características são medidas pela luz refletida pelos diferentes alvos que compõe
a área de estudo selecionada para o treinamento, de acordo com as bandas espectrais.
Os passos que definem a classificação de imagens são os seguintes:
1. Seleção das classes de treinamento que representam um grupo de informações ou
classe de treinamento;
2. Geração de parâmetros estatísticos;
3. Classificação dos dados por algoritmos de classificação “treinados” para assinar cada
pixel componente do conjunto de dados de uma categoria de classe;
44
4. Avaliação e refinamento: retorno ao primeiro passo se os resultados da classificação
são inaceitáveis.
3.3.10 - Classificação supervisionada - abordagem pixel a pixel
•
Materiais
•
A imagem utilizada no trabalho foi constituída pela imagem multiespectrais
ETM+/Landsat nas bandas ETM+3, ETM+4 e ETM+5 (resolução espacial 30 metros)
correspondendo ao município do Conde – PB.
O método realizado foi o de classificação pixel a pixel. Primeiramente foram
determinadas quais seriam as áreas para serem classificadas. Devido a confusão espectral
entre alguns alvos, ficou difícil a compreensão usando a abordagem pixel a pixel, contudo,
obteve-se uma classificação satisfatória.
3.3.11. Precisão da classificação
Após a efetuação da classificação supervisionada, fez-se a avaliação da
performance do classificador utilizado, usando-se a medida de precisão dos resultados, que
permite a atribuição de um nível de confiança à imagem classificada. A precisão foi
medida tomando-se por base a comparação de certos pixels, do mapa temático gerado com
a classificação supervisionada, com pixels de referência cujas classes são conhecidas a
partir de “verdades de campo,”ou quaisquer outros tipos de dados (fotografias áreas,mapas
ou ainda de informações geográficas a respeito do terreno).
A partir dessa situação foram gerados 889 pontos aleatórios na imagem classificada
que se tornaram pontos de referencia. Com isso, foi analisado e avaliado, cada ponto teve
seu valor de referência ao pixel necessário para a formação posterior de uma matriz de
erros ou confusão.
A característica mais importante dessa matriz é o fato de resumirem os erros de
inclusão (pixels que não pertencem à classe e foram a ela atribuídos) e os erros de omissão
(pixels que pertencem à classe em questão e não foram a ela atribuídos).
45
3.3.12. Tratamentos estatísticos dos dados coletados no campo
No confronto entre as classes dos polígonos escolhidos aleatoriamente e as
observações de campo, com as classes esperadas, obteve-se o mapeamento automático com
a classificação da imagem, que determinou uma porcentagem de acerto e erro, traduzindo o
nível de confiabilidade da exatidão do mapeamento efetuado.
O tratamento das fichas permitiu ainda a detecção de certas tendências na incidência
de erros do mapeamento, considerando combinações das categorias de uso e tamanho dos
polígonos.
Esses erros são estimados em função da amostra de área, deferindo-se daqueles
calculados para avaliar a precisão de mapeamento.
Segundo Moreira (2003), outra forma de avaliação dos erros gerados pela
classificação supervisionada é usando a metodologia proposta por Ma e Raimundo (1995),
denominada de TAU, para avaliar a exatidão do mapeamento quando as probabilidades de
ocorrência das classes de ocupação do solo são diferentes. O cálculo é expresso pela
fórmula:
(1)
T=
σ 2T =
Po −1 / M
1 −1 / M
Po (1 − Pc )
N (1−1 / M ) 2
46
4.0 - RESULTADOS E DISCUSSÃO
•
As unidades morfológicas que se destacam no relevo e a rede de drenagem.
•
Instrumental técnico na leitura quali-quantitiva do espaço municipal no que se refere a
classes, formas e usos da terra.
4.1 O modelado que representa o relevo
As unidades morfológicas que se destacam:
Planícies aluviais ou Baixadas Litorâneas – Nesta unidade são considerados os
terrenos planos constituídos por sedimentos recentes, que ocupam as cotas mais baixas da
orla marítima e adjacências. Na composição desta unidade participam os seguintes
elementos: terraços de acumulação marinha, restingas, dunas, formas lacustres, mangues e
várzeas.(praias, restingas, estuários).
A baixada litorânea apresenta altitudes desde o nível do mar, ou ligeiramente
inferior, até 6 a 8 metros. Porém as maiores altitudes nessa área da planície litorânea estão
nas áreas de dunas, cujas cotas variam muito chegando a aproximadamente a três metros
de altitude, nesse caso são de difícil acesso para a determinação em muitos trechos por
serem capeadas por outras formações como a presença dos cordões litorâneos.
Baixo planalto costeiro (Tabuleiro) – conjunto de baixos planaltos de modelado
variado com topos planos ou ligeiramente ondulado formado por deposição de sedimentos
do fim do terciário e início do quaternário, que se estende de norte a sul por toda faixa
costeira e sub-costeira, cortado por vales fluviais entalhados de fundo chato separados por
superfícies dissecadas; nas encostas leste do litoral sul onde aparecem os paredões
escarpados que constituem as falésias.
As altitudes dos tabuleiros variam de um local para outro, podendo alcançar mais
de 180 metros como é o caso da nascente do rio Gramame, e sua largura em direção ao
interior varia entre 35 e 40 km.
As várzeas são modelos de acumulações fluviais que correspondem a áreas
essencialmente planas ou levemente inclinadas, contendo principalmente materiais
arenosos, areno-argilosos, material orgânico, argilosos e cascalheiros.
47
Figura 9. Visualização do MNT – (2005)
Seus limites compreendem a linha que dominam as falésias e a planície do litoral
no município do Conde - PB. As falésias encontradas na zona costeira são escarpas
abruptas cuja declividade normalmente ultrapassam 450, essa declividade tão acentuada
resulta da atividade intensa da erosão marinha. São formadas por litologia sedimentar da
Formação Barreiras. A presença desse relevo escarpado está bem aparente no litoral
paraibano e no caso do estudo em tela, no trecho do litoral entre as praias de Coqueirinho e
Grau. As altitudes do topo da falésia normalmente são bem variadas: ao sul da praia do
Gramame, 30 a 50 metros, entre praias de Tabatinga e Coqueirinho, em torno dos 50
metros, no entanto entre Coqueirinho e Graú (50 a 60 metros).
Em alguns trechos as falésias estão sendo submetidas a um processo erosivo
bastante intenso, seja pela dinâmica marinha (abrasão) ou pela dinâmica continental com
rastejamentos de material decorrente, principalmente das precipitações de elevada
magnitude, que em algumas encostas chegam a provocar deslizamentos de material nas
vertentes. Os processos erosivos acabam por esculpir o relevo deixando-os com
ravinamentos acentuados e no leito entre as vertentes é forte a presença de corridas de
lama.
Esses processos assim como a sinuosidade do modelado está aparente no relevo,
porém outros agentes também estão contribuindo para o esculturamento do relevo, nesse
48
caso o que vêm sendo observado é a ação antrópica, pois no topo das falésias, que ocorrem
em Tabatinga, Coqueirinhos e Grau, as feições do modelado já foram bastante alteradas.
4.1.1. A rede de drenagem
Os padrões de drenagem na região estão condicionados por fatores relativos à
dinâmica da natureza, tomando a organização natural como elemento fundamental por isso
destaca-se a disposição das camadas rochosas, resistência da estrutura litológica, pela
diferença da declividade do terreno e pela evolução geomorfológica de cada bacia
hidrográfica no município do Conde - PB.
A principal rede hidrográfica da área de estudo é a bacia do rio Gramame, com
regime permanente. Esse rio nasce no município de Pedras de Fogo a 37km distante da foz
cuja altitude está na cota aproximada de 185 m. O rio Gramame recebe tributários que
drenam toda porção sul do baixo planalto costeiro, seguindo a direção leste. Corre pela
porção setentrional do município, servindo de divisa com o município de João Pessoa,
recebendo um afluente importante apenas pela margem direita que é o rio Água Boa,
tributário que corre totalmente dentro da área do município do Conde - PB. Podem ser
citados ainda outros rios cujas bacias são independentes como os rios Graú, e Guruji.
Bem próximo à área costeira, dentro das planícies costeiras existem as lagoas, que
são corpos d’água rasas e calmas, salobras ou doces, que surgem. Muitas vezes, essas áreas
lagunares estão em sistema combinado rio/mar, por isso normalmente tem a característica
estuarina, por isso são ocupadas por vegetação mangues. Como esses ambientes são elos
de ligação entre o mar e o continente, são lugares cujo equilíbrio depende da dinâmica dos
elementos naturais tanto no continente como no mar, nesse caso são lugares cuja
intervenção pode gerar pressão em demasia criando tensões que podem levar ao
rompimento efetivo da cadeia de ligação sistêmica. Não resta dúvida que no município do
Conde esses ambientes estão sofrendo as pressões fornecidas pelo avanço da expansão
urbana, o lançamento de esgotos sanitários oriundos dos ambientes domésticos e
industriais. Outro agente de pressão tem sido ocasionado pela indústria do turismo que
promoveu um poderoso “marketing” da paisagem local, nesse caso tem sido uma forma
econômica de levada expressão, pois a expansão do turismo na região tem sido
exponencial como pode ser observada na Lagoa do Poeta (ver figura 10).
49
Figura 10 Área de Laguna estuarina, Conde-PB (Foto M.J.
Barros). Outubro; (2004).
4.2 – Leitura e registro da imagem
A leitura de imagens de satélite disponível no SPRING é simples e não apresentou
nenhum problema durante sua execução. O procedimento de leitura no módulo
“IMPIMA”, pertencente ao programa do SPRING permitiu a locação da imagem e
delimitação da área do município do Conde – PB, a partir do mapa disponibilizado pelo
IBGE. Para o caminhamento se efetivado é necessário fazer a operação de registro da
imagem/mapa base, disponível no SPRING. Essa transformação permite transformação
geométrica que relaciona as coordenadas geográficas (latitude e longitude) com
coordenadas da imagem (linha e colunas) sendo necessário também uma sobreposição
desse material sobre o mapa base. Corrige as distorções existentes, causadas no processo
de formação, apoiando a execução da etapa de levantamento de dados no campo.
Com a imagem na tela do computador e o mapa base o trabalho de registro
constitui-se em encontrar pontos como cruzamentos de linhas das coordenadas UTM na
imagem de satélite, cujos correspondentes são identificáveis no mapa base.
A aquisição da coordenada através do posicionamento do cursor sobre os pontos de
controle identificados na imagem de satélite fez com que seus correspondentes,
identificados na imagem do mapa base, assumissem a coordenada fornecida pelos pontos
de controle e, com isto, a própria imagem a cada novo ponto fornecido foi reestruturando
seu sistema de coordenadas e foi sendo corrigida geometricamente.
50
4.3 – Classificação da imagem
Para a classificação da imagem foi utilizado o classificador MAXVER disponível
no SPRING. Este algoritmo é paramétrico, porque utilizou a média e a covariância das
amostras de treinamento, e assumiu as classes que possuem distribuição normal. Assim,
confirmou-se que estes parâmetros podem ser computados a probabilidade dos pixels
desconhecidos, e avaliou a probabilidade para classificar o pixel desconhecido se pertencer
a uma classe outra ou a nenhuma delas no caso dos valores de probabilidade estarem
abaixo de um determinado limite de aceitação.
Para reduzir a sobreposição entre as distribuições de probabilidades das classes,
aconselha-se a aquisição de amostras significativas de alvos distintos e a avaliação da
matriz de classificação das amostras.
Este método de classificação, partindo de uma imagem classificada, envolve uma
fase de aquisição e análise de amostras fornecidas, visando, assim, aperfeiçoar o
mapeamento final. Como a rotina de classificação envolve o fornecimento de amostras de
cada classe temática para posterior análise e classificação, foi efetuada uma etapa de
campo preliminar, permitindo a identificação da classe temática.
4.4 – Manipulações de contraste
A técnica de realce de contraste tem por objetivo melhorar a qualidade das imagens
sob critérios subjetivos do olho humano. É normalmente utilizada como uma etapa de préprocessamento que consiste na preparação dos dados para a classificação do sistema de
reconhecimento de padrões.
Nesta pesquisa, a técnica de manipulação do contraste, visou a análise dos
histogramas, de maneira a permitir que todas as bandas exercessem uma distribuição
estatística dos níveis de cinza semelhante em termos de freqüência de ocorrência de
“pixel” para cada valor digital entre 0 e 63 e 127 e 0 255 no processo de classificação da
imagem.
As figuras 11, 12, 13 mostram as combinações das três bandas (3, 4 e 5) e seus
respectivos histogramas da imagem do ano de 2001.
51
3
40000
35000
30000
25000
3
20000
15000
10000
5000
0
1
11
21
31
41 51
61
71
81
91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 201 211 221 231 241 251
Va l r o d o P i x e l
Figura 11 – Imagem da banda 3 do Landsat ETM 7 em 4 agosto de 2001
e histograma.
A banda 3 mostrando um melhor contraste por apresentar maior espalhamento nos
eixos dos níveis de cinza, sendo o que obteve melhores índices na discriminação nas
diferenças entre pixels (imagem de alto contraste), e as bandas 4 e 5 apresentaram
52
histogramas, de distribuição dos pixels, mais estreitos (imagens de baixo contraste), ou seja
menor variância dos níveis de cinza.
4
90000
80000
70000
60000
50000
4
40000
30000
20000
10000
0
1
11
21 31 41
51 61
71
81
91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 201 211 221 231 241 251
Va l o r do P i x e l
Figura 12 – Imagem da banda 4 do satélite Landsat ETM 7 em 4 agosto de 2001 e
seu histograma
53
5
70000
60000
50000
40000
5
30000
20000
10000
0
Va l or do P i x e l
Figura 13 – Imagem da banda 5 do satélite Landsat ETM 7 em agosto de 2001
e seu histograma.
As bandas 3, 4 e 5 foram as que melhor apresentaram diferenciação do tema
visualizado para formar a composição colorida que serviu de base para a aplicação da
técnica de realce (equalização de histograma) resultando em uma melhor qualidade visual,
o que favoreceu a aplicação da classificação supervisionada.
54
Histogram a - Bandas 345
90000
80000
70000
60000
50000
5
4
40000
3
30000
20000
10000
0
1
11
21
31
41
51
61
71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 201 211 221 231 241 251
Va l or do p i x e l
Figura 14 – Imagem das bandas 3, 4, e 5 do satélite ETM 7 em 4 de agosto de 2001
e seu histograma.
Os três histogramas (bandas 3, 4 e 5) mostraram que a aplicação da técnica de
realce (principais componentes) demonstrou a nítida homogeneidade da imagem e a
separação das feições espectrais.
55
Para que a classificação supervisionada permitisse as três bandas de maneira
equivalente, foi necessário modificar os níveis de cinza das bandas 3,4 e 5, de tal modo
que aumentasse o contraste da imagem (os 256 níveis de cinza possíveis) em cada uma
delas.
A Figura 14 mostrou a composição falsa cor, que são imagens coloridas produzidas
a partir das três imagens independentes em padrões de cinza. Essas foram obtidas
associando-se 3 bandas de imagem (3,4,5), a cada uma das três cores básicas: vermelho,
verde e azul respectivamente. O Spring sobrepõe as bandas com suas respectivas cores,
obtendo-se assim, uma imagem colorida (falsa-cor). Os diferentes níveis de cada cor vão
de 0 a 255 tons, onde 0, corresponde ao preto e 255, corresponde ao branco.
4.5 - Coleta de dados no campo
Segundo Cruz e Pina (1999), o levantamento de campo compreende um conjunto
de atividades que visam, através de medições de campo, determinar posições relativas de
pontos sobre a superfície terrestre. Sendo assim, permitem a representação de porções da
superfície com seus acidentes naturais e artificiais, complementações e atualizações de
mapeamentos existentes, localização de pontos e coleta de dados.
Para a coleta de dados, foi estabelecida uma ficha de campo, contendo dados de
identificação e localização das coordenadas dos levantamentos foi obtida com auxilio de
GPS Garmin (III), para assegurar a correspondência entre os polígonos escolhidos e o
amostrado.
As características da fisionomia da paisagem foram definidas através de
observações “in loco”, com quatro visitas ao campo. Pôde-se observar mesmo que de
forma elementar que as características de uso da terra e cobertura vegetal foram definidas
pela fisionomia geográfica predominante, fato constatado nas áreas de agricultura de
pastagens e vegetação de tabuleiros, assim sendo podemos inferir que a confusão média
possa ter sido em função de alguns polígonos apresentarem mais de uma fisionomia.
56
Mapa do levantamento das verdades de
campo realizadas com GPS no município
do Conde-PB, 2005 (4a visita ao campo).
Figura 15. Mapa de pontos de controle.
Fonte: Imagem Landsat 7
As amostras obtidas na verificação de campo foram localizadas no mapa de ponto
de controle com base nas anotações sobre as áreas fotografadas e do levantamento com o
GPS (Garmin III) e analisadas de forma matricial.
4.6 – Verificação da exatidão do mapeamento
A exatidão do mapeamento é um percentual que avalia o posicionamento da
distribuição espacial de cada uma das classes que foram mapeadas.
Entre os métodos utilizados para estimar a avaliação da exatidão do mapeamento a
construção de uma matriz de erro, permite comparar a distribuição de pixels classificados
correta e erroneamente (Congalton,1991). Hay (1988) apud Moreira(2003), aponta que o
uso da matriz de erro é útil em pelo menos três objetivos:
1) – oferece dados que permite o ajuste das áreas das classes obtidas.
2) – Possibilita o cálculo de parâmetros de exatidão geral.
3)– Permite identificar os erros específicos que afetam cada uma das categorias.
A partir da matriz de erros ou confusão, calculamos o índice de precisão da
classificação total. O mais simples e indicado é o Índice de exatidão geral da classificação.
57
Ippoliti-Ramilo(1999) apud Moreira(2003) considera que
a estatística mais
simples derivada da matriz de erros ou confusão, é a exatidão gera l (Pσ), calculada pela
pela expressão:
(2)
m
∑n
ji
i =1
Pσ =
N
Sendo N o número total de unidade amostrais;
nji,
os elementos da diagonal
principal (número de pixels corretamente classificados); o número de categorias presentes
na matriz de erro; e i e j, as linhas e colunas, respectivamente.
A variância (σpo) é dada por
(3)
σ =
Po (1 - p o )
N
No quadro 5 encontra-se a matriz de erros de classificação supervisionada da
imagem Landsat ETM 7 de 2001.
• Erros de matriz de classificação
Quadro 5 - Matriz de erros com as sete classes definidas para a classificação
supervisionada da imagem Landsat ETM 7 de 2001, em relação as
amostras( em %).
Mata ou
capoeira
Mangue
Vegetação
tabuleiro
Agric./Pastagens
Cana/Bambu
Área urb./Solo
exposto
Corpos d’água
Total Coluna
Mata ou Mangue Vegetação Agricultura Cana/
Área
Corpos Total
capoeira
Tabuleiro /Pastagens Bambu urbana/Solo d’água Linha
exposto
5,2
0
0,5
0,5
0
0
0
6,20
0
0,4
9
0
0,4
6,08
0
3
0
0
0
1
0
0
9,40
10,48
0,9
1,12
0
0
0
0
3,5
0
0,2
8,5
0,5
0
0
46,5
0
0,5
0
3,2
0
0
0
13,40
48,12
3,40
0
7,62
0
9
0
10,68
0
12,5
0
46,5
0
4,7
9
9
9,00
100,0
58
A matriz de confusão é formada por m x m, sendo que m representa o número de
classes definidas. Na diagonal representa o número de pixels corretamente classificado e
nas colunas, as classes do mapa obtidas pela classificação.
Com os dados do quadro 5, foram calculados os percentuais de exatidão do usuário
para cada classe, dividindo-se o número de acertos pelo total de referência. Todos os
percentuais obtidos estão acima de 80 %, exceto as classes vegetação de tabuleiros
(60,67%), e agricultura e pastagens (62,50%), mostrando que a precisão de exatidão teve
um desempenho considerado satisfatório.
Essas classes que obtiveram um percentual baixo deveu-se a confusão média de
12,94% na escolha de pontos aleatoriamente. A precisão de exatidão geral da classificação
foi igual a 87,06%. Contudo, ressaltamos que o desempenho médio pode ser melhorado
com o aumento do número e tamanho das amostras, maior reconhecimento de campo e
com o aumento da capacidade de resolução da imagem.
Os valores do quadro 6, estão mostrando os totais da precisão de exatidão para as
sete classes definidas na classificação supervisionada da imagem de 4 de agosto de 2001.
Quadro 6 - Índice de Exatidão total do mapeamento (%)
Classe
Exatidão do usuário
Mata ou capoeira
80.70
Mangue
94.12
Vegetação de Tabuleiro
60.67
Agricultura/Pastagens
62.50
Cana/Bambu
96.50
Área urbana / solo exposto
90.32
Corpos d’água
98.73
A análise de amostras determina quais delas foram mal escolhidas e não são
representativas da classe, para cada amostra classificada em cada uma das classes
adquiridas. A percentagem de pontos não classificada também é representada.
O desempenho médio de 87,06% forneceu o percentual de pontos corretamente
classificados. A confusão média de 12,94% forneceu a percentagem de pontos de cada
classe, classificados como sendo de outras classes.Abstenção média: 0,0.
59
Corpos d'agua
Area Urb/Solo
exposto
Cana/Bambu
Agric.Pastagem
Veg.Tabuleiro
Mangue
Mata ou
capoeira
Índice de exatidão do mapeamento
120
100
80
60
40
20
0
Gráfico 3 - Percentuais de exatidão do mapeamento por classe.
Os erros de comissão que dizem respeito a identificação de categorias que não
existem no terreno e os erros de omissão que são a omissão de categorias que existem no
terreno foram calculados e definidos os resultados conforme a tabela abaixo:
Quadro 7. Erros de comissão e de omissão para as sete classes definidas para a
classificação supervisionada da imagem Landsat 7 de agosto de 2005.
Classe
Mata ou capoeira
Mangue
Vegetação de Tabuleiro
Agricultura e pastagens
Cana e Bambu
Área urbana e solo exposto
Corpos d’água
Erro de Omissão
0,38
0
0,43
0,32
0
0,31
0
Erros de comissão
0,16
0,04
0,42
0,36
0,03
0,05
0
60
4.7 – Legenda temática
O mapeamento de uso da terra com imagens orbitais a partir da interpretação
automática têm como objetivo a identificação e classificação dos diferentes usos. A partir
da realização de uma etapa de campo preliminar, onde foram percorridas as estradas PB –
018 e 008 e caminhos onde foram observadas as diversas formas de uso da terra, sendo que
as mais expressivas foram detectadas para definição da legenda temática, mas não foi
absolutamente eficiente gerando algumas falhas na composição desta, porém esses
equívocos foram sendo corrigidos durante a execução dos levantamentos de campo.
A região delimitada para o estudo, embora não apresentasse grande número de
propriedades relacionadas ao cultivo e produção agrícola, com a classe agricultura e
pastagens, cultivo de cana-de-açúcar com a classe cana-de-açúcar e bambu e outras
atividades de produção agrícola. Essas atividades, quando do treinamento, foram sendo
detectados erros no processo de mapeamento, mas, posteriormente, a exatidão de
mapeamento avaliou o posicionamento da distribuição espacial de cada classe que foram
mapeadas.
Segundo Moreira (2003), a causa geral mais comum de erro na exatidão do
mapeamento está associada à identificação das classes de interesse nas imagens de satélite.
Sendo assim, os resultados indicaram que o mapa possui uma precisão bem satisfatória,
pois corresponde exatamente a verdade que está estabelecida no campo, porém o que
houve, foi que outras áreas mapeadas apresentaram semelhanças de comportamentos
espectrais, assim sendo, o mesmo que aconteceu provavelmente com as classes agricultura
e pastagens e vegetação de tabuleiro, na análise da confiabilidade do mapeamento
automático apresentando continua ou não contemplando estas classes, com pouca
expressividade, porém existente.
• Características da legenda temática
A legenda final foi mapeada a partir de critérios de classificação para a interpretação
automática e das características das classes de uso da terra sobre a imagem.
61
Figura 16 – Cultivo de inhame, Conde-PB.
(foto. J. Barros, outubro; 2004).
Agricultura e pastagens representam áreas ocupadas por atividades agrícolas que
foram desmatadas para o plantio de culturas perenes ou anuais, semeadura de gramíneas
para criação de gado.
Nesse caso são áreas ocupadas por pastagem extensiva com ou sem árvores espaças
com porte pequeno ou por diferentes tipos de cultivos de subsistência como milho, feijão,
mandioca, inhame, dentre outros, (ver figura 16).
Figura 17 – área de pastagem situada na margem da BR-101 (Foto
M.J. Barros, out/2004).
62
A pastagem é sem dúvida, a forma de uso mais pronunciada, sendo a pecuária, a que
cobre a maior superfície da área desta classe. Nas pastagens de uso mais intenso, é
caracterizada pela dominância de gramíneas cultivadas principalmente para a criação de
gado bovino, (ver figura 17).
Mata ou capoeira - Representam áreas de vegetação natural primária ou secundária
em estágio médio ou avançados de regeneração ou pequenos fragmentos da sucessão de
vegetação natural remanescente da floresta tropical, sub-perenifólia onde predomina matas
secundárias, formações de transição (carrascos) e cerrados, existente na área, os quais
encontram-se bastantes isolados e em diversos estágios de antropização.
Figura 18 – formações de transição (Carrasco, Cerrados) em
estágio de degradação, Conde-PB.(Foto M.J.
Barros, 2004)
É formada por espécies arbóreo-arbustivas com porte relativamente alto, e
relativamente densa, pouco espaçada que entre si, circundadas por estratos de gramíneas e
espécies herbáceas que após a retirada ou corte de grande parte das espécies arbóreoarbustivas anteriormente existentes no local, ou apresentando-se com cobertura florestal
atual na forma de capoeira pouco densa com dimensões reduzidas e forma irregular.
63
Seus indivíduos geralmente chegavam a atingir trinta metros de altura, sendo
comuns pau d’arco, maçaranduba, jequitibá, pau-brasil, sucupira, jacarandá, jatobá e
copaíba.
Figura 19 – Vista parcial da floresta tropical sub-perenefólia em médio estágio
de regeneração, Conde-PB.
A floresta tropical sub-perenefólia era o tipo de vegetação que recobria grande parte
das terras do Município, estando sua ocorrência, atualmente restrita manchas de dimensões
reduzidas, na maioria remanescentes florestais existentes associados principalmente aos
eixos de drenagem (matas ciliares ou galerias) ou mistas com pequena representatividade
espalhadas pelo Município, concentrando-se principalmente na porção Sul. Para estudo foi
necessária fazer a fusão de todas as matas em uma só classe temática.
Apresentando-se em diferentes estágios de preservação, como ilustra a figura 18
(totalmente aberta e alterada) e figura 19 (mais preservada), sendo que estas matas
possuem aproximadamente 5.000,85 ha, representando 28% da área total mapeada.
64
Cana e Bambu – Compreende áreas ocupadas por monoculturas de cana
(Saccharum sp) e Bambu (Bambusa vulgaris) formando extensas áreas contínuas dispersas
que no caso da cana são queimadas e cortadas anualmente para extração de cana-de-açúcar
e, no caso do Bambu, são áreas de reflorestamento.
Figura 20 – Cultivo de cana-de-açúcar na margem da rodovia PB-08, CondePB (Fotos M.J. Barros, outubro 2004).
A cultura da cana é economicamente a mais importante e representativa da
atividade agrícola na área de estudo, esta atividade, é praticada geralmente no sistema de
empresas agroindustriais e em parceria com os grandes proprietários das terras.
Nos dois sistemas de produção, cana-de-açúcar e bambu identificam-se a seguinte
distinção: no cultivo da cana-de-açúcar utiliza-se na produtividade e no resultado final, o
emprego de tecnologias envolvendo maquinário específico e utilização de insumos como
adubos, corretivos do solo e herbicidas.
No cultivo do bambu é representado geralmente por reflorestamentos antigos,
praticamente abandonados. A classe cana-de-açúcar e bambu representam apenas 6 %
definidos pelo mapeamento da área total estudada.
65
Figura 21 – Aspecto de um talhão de reflorestamento de Bambu,
Conde-PB (Foto: MJ. Barros/out/2004)
Vegetação de Tabuleiro –Compreende áreas formadas por espécies arbóreo-arbustivas com
porte médio, sendo menos densa que a floresta tropical sub-perenefólia em decorrência de
o espaçamento ser maior entre si, circundadas por estratos densos de gramíneas e espécies
herbáceas. Em geral há o predomínio da vegetação herbácea, no entanto, diferencia-se das
pastagens ou capoeira pela presença de formas arbustivas de maneira mais intensa
apresentando uma fisionomia muito variada (Figura –22).
Figura 22- Aspecto da vegetação de tabuleiro apresentando formações arbóreoarbustiva em superfície do Planalto sedimentar, Conde-PB (Fotos M.
J. Barros, outubro; 2004)
66
Mangue – Representam áreas lamacentas de estuários de rios tropicais e planícies de maré
que apresentam formações vegetais lenhosas muito homogêneas e densas florestais
característicos de áreas compostas de espécies arbóreas, perenifólias, e outras plantas
herbáceas, que variam em função de diferentes fatores ecológicos, (ver figura 23).
Figura 23 -Área de Formações vegetais (manguezais) que ocupam os estuários dos rios e
planícies de maré, no Conde-PB.
A área urbana e solo exposto estão compreendidos em áreas urbanas ou sem
cobertura vegetal, áreas com solo arenoso. Áreas de cana-de-açúcar que na época em que a
imagem foi obtida encontravam-se sem cobertura vegetal podem ter sido incluídas nesta
classe.
As áreas em urbanização mostraram estar também associados a loteamentos em
implantação ou ainda pouco ocupados. A classe área urbana e solo exposto possuem uma
superfície de 2.246,68 ha, representando 7 % da área total do mapeamento.
67
Figura 24 - Zona urbana da Cidade do Conde-PB
(Fotos M. J. Barros, outubro; 2004)
A figura 24 restringe-se a área central do núcleo urbano da sede do município do
Conde –PB, enquanto que a figura 25 mostra uma rua de acesso central na área do núcleo
urbano com maior densidade de edificações, o Distrito de Jacumã, que compreendem as
(Praias de Jacumã, Carapibus, Tabatinga, Coqueirinho e Tambaba)
Figura 25 Área urbana do Balneário de Jacumã-Conde-PB
(Fotos M. J. Barros, outubro; 2004)
68
Corpos d’água – Compreendem os principais cursos d’água, rios, riachos, além de
lagoas e reservatórios. O rio Gramame destaca-se como o mais extenso, e sua
desembocadura é na forma de estuário.
Figura 26- Aspecto de uma área lacunar e mangues na região estuarina próxima ao
rio Gramame (Foto M. J. Barros, out.2004)
4.8 - Mapeamento do uso da terra
Segundo Rocha (1984) apud Pereira (1986), os levantamentos de uso da terra
consistem em mapear e avaliar quantitativamente o que existe sobre a litosfera e que, para
facilitar a identificação dos elementos, estes são convencionados utilizando uma
simbologia adequada.
Afirma, ainda, que o levantamento do uso da terra é indispensável para o
planejamento rural, pois a integração destes levantamentos é que vai dar condições para
fins de planejamento da utilização da terra.
De acordo com Oliveira (1988), o interesse dos geógrafos nos resultados
alcançados pelo sensoriamento remoto vem-se dirigindo, para os estudos sobre o uso da
terra.
Para Henderson (1980) apud Loch (1990), a eficiência no mapeamento do uso da
terra depende do conhecimento que o intérprete tem do local em análise, e do material de
que se dispõe para efetuar a pesquisa.
69
Para Novo (1992), o uso da terra refere-se a utilização “cultural” da terra, enquanto
o termo “cobertura da terra “ ou “land cover” refere-se a seu revestimento. Assim, a
aplicação do sensoriamento remoto ao mapeamento do uso da terra tem como função
fornecer um quadro de referência para a organização e hierarquização da informação,
porém não existe, um sistema único e aplicável a qualquer circunstância. Contudo, é
importante que o sistema permita a incorporação hierárquica da informação, à medida que
sejam disponíveis dados a diferentes níveis de aquisição.
Segundo Pachêco e Ribas (1998), a expressão “uso da terra” pode ser entendida
como sendo a forma pela qual o espaço está sendo ocupado pelo homem. O levantamento
do uso da terra é de grande importância, na medida em que os efeitos do uso desordenado
causam deterioração no ambiente.
Conforme Sokolonski (1999), segundo a definição da FAO em 1976, o termo terra
é um “segmento da superfície do globo terrestre definido no espaço e reconhecido em
função de características e propriedades compreendidas pelos atributos da biosfera, que
sejam razoavelmente estáveis ou ciclicamente previsíveis, incluindo aquelas de atmosfera,
solo, substrato geológico, hidrologia e resultado da atividade do homem”.
Para Matias (2001b), o domínio do instrumento tecnológico pelo geógrafo, tomado
na sua acepção plena do ponto de vista teórico e prático, é de fundamental importância
uma vez que as geotecnologias, no seu sentido mais abrangente contemplam a cartografia
digital, o Sistema de Posicionamento Global (GPS), o sensoriamento remoto e o Sistema
de Informações Geográficas (SIG’s), que fazem parte do conjunto de objetos e de ações
necessárias à (re) produção do espaço geográfico atualmente, daí sua utilização e análise
constituem elementos primordiais para compreensão do conhecimento cartográfico.
Para Ganell-Pérez (2001), a diferenciação dos usos do solo fica muito dificultada
pelas limitações derivadas da escala (simplificação e generalização) e da dinâmica que
caracteriza a paisagem, na separação das grandes categorias ou classes (agricultura,
pecuária, florestas, urbano, etc.) fica prejudicada pela falta de detalhamento, por utilizar
uma legenda única que não se apropria à especificidade das diferentes regiões e
impossibilidade de recolher as continuas mudanças da paisagem.
As informações atualizadas sobre o uso da terra e sua distribuição são importantes
para o manejo eficiente visando avaliar a capacidade produtiva dos recursos agrícolas e
florestais, localizando as estimativas de terras adequadas ou mal aproveitadas, para que as
tendências possam ser analisadas.
O procedimento da estratificação equilibrada da legenda obtida com a execução de
levantamentos de campo, classificação supervisionada e as verificações da fidelidade do
70
mapeamento, gerou o mapa de uso da terra do município do Conde-PB, com as classes
temáticas estabelecidas de acordo com o tamanho dos polígonos, e a aleatoriedade na
escolha das amostras.
Figura 26 – Mapa de uso da terra definido no final do processo de classificação.
71
4.9 Quantificação uso da terra
As sete classes temáticas definidas, resultantes da generalização da classificação
supervisionada existente, adequadas à escala 1: 25.000 e às ferramentas do SIG utilizadas
no processo de mapeamento, puderam ter suas áreas absolutas e relativas estimadas,
permitindo uma análise quantitativa de sua representatividade na área de estudo (Quadro 6
e 7) e (Figura 19).
Quadro 8: Porcentagem de polígonos errados por classe temática.
Total de
polígonos
amostrados
Polígonos
incorretos
Porcentagem de
erro
Mata ou capoeira
57
11
19,30
Mangue
85
5
5,88
Vegetação de Tabuleiro
89
31
34,83
Agricultura e Pastagens
120
45
37,50
Cana e Bambu
428
15
3,50
Área urbana e solo exposto
31
3
9,68
Corpos d’água
78
1
1,27
Classes
Quadro 9. Área absoluta e relativa de cada classe temática do mapa de uso das terra
CLASSE TEMÁTICA
ÁREA (ha)
% ÁREA
Mata ou capoeira
5.000,85
28
Mangue
1.644,84
10
Vegetação de Tabuleiro
3.826,71
22
Agricultura e Pastagens
4.471,38
26
Cana e Bambu
1.027,80
6
Área urbana e solo exposto
1.246.,68
7
246,78
1
17.465,04
100,00
Corpos d’água
Totais
72
Essa etapa é de fundamental importância no mapeamento do uso da terra, pois
representa o dimensionamento da amostragem aleatória no que consiste em considerar que
os valores apresentados na tabela 8 são as percentagens de erros na amostragem,
determinada para as classes identificadas. Nesse caso a Agricultura e Pastagens
apresentaram erros relativos e superiores a 30%. A justificativa corresponde à constatação
pelo fato de que, no dimensionamento da amostragem não considerou a subdivisão
estabelecida para outras subclasses provavelmente inseridas nesta amostragem. Esses erros
relativos superiores a 30% não correspondem a uma interpretação errada, apenas informam
a probabilidade maior de erro na determinação dos percentuais de cobertura das classes de
uso da terra. Essas distorções são superadas mediante a reunião das amostras, que se
apresentam dispersas nessas áreas numa quantidade insignificante e não são identificadas,
para isso é necessário usar o dimensionamento das classes que apresentam as menores
áreas do município.
As classes Corpos d’água, Cana e Bambu, Mangue apresentaram índices de erro
relativamente baixo, podendo-se afirmar que as amostragens foram avaliadas com
precisão.
Área em valores absolutos e relativos de cada
classe temática do mapa de uso da terra no
município do Conde-PB
6%
7%
1%
28%
26%
10%
22%
Mata ou capoeira
Mangue
Vegetação de Tabuleiro
.Agricultura e Pantagens
Cana e Bambu
Área urbana e solo exposto
Corpos d’água
Gráfico 4. Percentagem dos valores do mapa temático de uso da terra no Conde-PB
Fonte: Mapa de uso da terra no município do Conde-PB (2004).
Analisando o quadro 9 e Gráfico 4 constatou-se que as classes de maior
representatividade, em percentuais de ocupação foram: Mata ou capoeira, Agricultura e
Pastagens, e Vegetação de Tabuleiro, que apresentaram elevado índice de erros relativos.
73
Considerando que o município possui uma área de aproximadamente 174 Km2, e
que na representação do dimensionamento correspondeu ao somatório das áreas de classes
de uso da terra na amostragem, verificou-se que essas amostragens comparadas com a área
do município apresentaram resultados nitidamente aproximados das determinações da
distribuição espacial real.
O quadro 9 mostra a quantificação das classes de uso da terra no município do
Conde - PB, seguindo a proposta metodológica. Fazendo uma análise discriminada das
classes de uso da terra no município do Conde - PB, observa-se que as classes referentes à
Mata ou capoeira, Agricultura e Pastagens e Vegetação de Tabuleiro, representam uma
área de 13.298,94 ha, correspondendo aproximadamente 76 % da área total de estudo se
comparada com as demais classes identificadas.
No gráfico podemos observar que a classe Mata ou capoeira apresentou o maior
valor percentual de cobertura (28%) sobre a área total de estudo no que se refere aos
percentuais de ocupação. As classes Agricultura e Pastagens e Vegetação de Tabuleiro
apresentaram a segunda e terceira expressividade dos valores percentuais (26%) e (22%)
de cobertura de uso da terra.
Já, as outras classes juntam, Área urbana/solo exposto e Mangue em ordem
decrescente apresentaram os menores valores percentuais (7%) e (6%) de cobertura que
correspondem às áreas edificadas dos núcleos urbanos, estabelecimentos comerciais,
industriais, estradas, e áreas isoladas ou associadas de edificações em fazendas ou núcleos
de assentamentos, ou de loteamentos, ou áreas totalmente sem cobertura vegetal, e no caso
dos mangues correspondem a áreas lamacentas e pantanosas de estuário de rios e lagoas e
planícies de maré no município do Conde - PB.
A classe Corpos d’água representou apenas 246,78 há da área total do município
do Conde - PB, sendo o menor índice percentual de cobertura (1%) da área de estudo.
A classe Mata ou capoeira, Vegetação de Tabuleiro, e mangue apresentam uma
área de 10.472,40 ha, correspondendo aproximadamente 60% do total da área ocupada
com cobertura vegetal, enquanto que as classes agricultura e pastagens, cana e bambu, área
urbana e solo exposto, apresentam uma área de 6.745,74 ha, correspondendo
aproximadamente 39% da área total ocupada por áreas antropotizada.
74
5. CONCLUSÕES
Todo o decorrer da pesquisa com teor bastante aplicado cuja técnica foi
demonstrada de forma qualitativa e também quantitativa tiveram como elemento de
sustentação a busca da compreensão do objeto estabelecido na forma do questionamento:
quais os elementos naturais e antropotizados que estão fazendo parte do cenário territorial
do município do Conde no litoral paraibano? Esse questionamento por si só não permitiria
os percurso que foi trilhado com a devida segurança, para que essa situação fosse mais bem
balizada as hipóteses que foram levantadas permitiram a efetivação da pesquisa com o uso
de técnicas mais adequadas. Assim sendo a primeira hipótese de que o cenário geográfico
do território municipal da cidade do Conde no litoral paraibano é constituído por relevo de
ondulação monótona sobre os baixos planaltos costeiros, cuja drenagem dos rios
principais são relativamente paralelos até desaguarem no mar, abrigando vales de
encosta pouco íngremes e com cobertura vegetal consorciada à Mata Atlântica.
Essa hipótese está confirmada pelos resultados, pois os Baixos Planaltos Costeiros
de litologia sedimentar não oferece resistência aos processos erosivos, nesse caso as
maiores altitudes atingem pouco mais de 100m a Oeste do município por onde passa a
Rodovia BR 101, quanto ao modelado ele é bastante monótono conforme demonstra a
Figura 9 com a visualização do MNT em 3D. Esse relevo de feições de baixa rugosidade
permite que a erosão fluvial seja estabelecida dos níveis mais elevados, de maior
potencialidade, para os de menor energia, nesse caso o nível de base que é o mar, a Leste
do município, assim sendo os rios principais como o Gramame e o Guruji apresentam um
certo paralelismo entre si. O baixo nível de rugosidade não indicou que os vales possuem
encostas pouco íngremes, nesse caso o que foi enunciado na hipótese foi refutado, pois
mesmo a vertente da margem esquerda do rio Gramame estar bem próximo ao nível do
mar, os vales de fundo chato apresentam suas encostas com elevados graus de declividade.
Quanto ao que foi enunciado sobre a cobertura vegetal consorciada à Mata
Atlântica foi corroborado, pois a vegetação referente ao manguezal é ainda de presença
muito forte nas áreas estuarinas, assim como o Cerrado e o Carrasco, vegetação essa que
cobrem grande parte do tabuleiro.
A outra hipótese que balizou este trabalho foi enunciada da seguinte forma: A
ocupação humana modificou o cenário geográfico da superfície territorial do município, a
partir de usos múltiplos no que concerne à ocupação por aglomerados residenciais até
forma agrícolas intensivas e extensivas. Esta hipótese foi corroborada em toda sua
75
extensão, pois nesse caso pudemos também concluir que de acordo com os resultados
obtidos com o uso da ferramenta SIG de que:
1 – A imagem do satélite Landsat ETM 7, utilizada prestou-se ao mapeamento e
quantificação do uso da terra considerando ao nível de classificação (reconhecimento)
proposto.
2 – O programa SPRING do INPE tornou possível a manipulação dos dados
georreferenciados.
3 – Nas classes Mata ou capoeira, Agricultura e Pastagens, e Vegetação de
Tabuleiro houve um predomínio significativo em área sobre as demais classes de uso da
terra identificados no mapeamento.
4 – Embora não tenha havido diferenças quantitativa (dimensionamento) entre as
classes predominantes (Mata ou capoeira, Agricultura e Pastagens, e Vegetação de
Tabuleiro) apresentaram uma diferença qualitativa (concentração) das classes.
5 – Diante desses resultados torna-se necessário à justificativa da criação de zonas
de proteção ambientais para conter o desmatamento nestas áreas.
6 – Os erros relativos de amostragem ficaram comprometidos para as classes
Agricultura e Pastagens e Vegetação de tabuleiro, porém os resultados são validos e
compatíveis somente nestas condições.
7 – A utilização de uma imagem com maior poder de resolução facilitaria uma
melhor análise dos dados e conseqüentemente maior precisão nos mapas temáticos a serem
gerados.
A partir desse elenco de elementos conclusivos acredita-se que os produtos gerados
neste trabalho enquanto cartas temáticas poderão instrumentalizar o processo de gestão do
território municipal do Conde – PB, visando o aproveitamento do uso da terra de maneira
que a relação economia e contabilidade ambiental possam vir a observar e vislumbrar a
questão da sustentabilidade na relação custo benefício entre a sociedade e a natureza.
76
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSAD, Eduardo.Delgado; SANO, Edson. Eyji. Sistema de Informações Geográficas.
Aplicações na Agricultura. 2a ed. Brasília-DF: Embrapa – SPI / Embrapa – CPAC,
1998.434 p.
ATLAS geográfico da Paraíba. João Pessoa: Grafset, Universidade Federal da
Paraíba/Governo do Estado da Paraíba, 1985. 1 Atlas. Escalas variam.
AZAMBUJA, João Monteiro Veleda de. O solo e o clima na produtividade agrícola:
agrometeorologia, fitossalinidade, conservação do solo, edafologia, calagem – Guaíba:
Agropecuária, 1996. 164 p.
BELTRAME, A.da Veiga. Diagnóstico do meio físico de bacias hidrográficas: modelo e
aplicação. Florianópolis: Ed da UFSC, 1994. 112 p.
BURROUGH, P. Principles of geograhy information systems for land resources
assessment. Oxford: Clarendon Press.1986.
CÂMARA, Gilberto; MEDEIROS, José Simeão de. Princípios básicos em
geoprocessamento. In: ASSAD, E. D., SANO, E.E. Sistema de informações geográficas.
Aplicações na agricultura. 2a ed. Brasília-DF: Embrapa – SPI / Embrapa – CPAC, 1998.
p.3-11.
CAMPBELL, J.B. Introduction to remote sensing. New York, Guilford Press, 1987. 550 p.
CARNEIRO, C.M.R. Estudo de Aplicabilidade de imagens MSS do ERTS-1 em
levantamentos de solos. Santa Maria, 1973. 63 p. (Dissertação de Mestrado) –
Universidade Federal de Santa.
CARVALHO, Maria Gelza R.F. de.ESTADO DA PARAÍBA;
geomorfológica, João Pessoa, Editora Universitária/UFPB, 1982. 72 p.
classificação
CARVALHO, Marilia Sá; PINA, Maria de Fátima de SANTOS, Simone Maria dos.
Conceitos básicos de Sistemas de Informação Geográfica e Cartografia aplicada á Saúde.
Brasília: Organização Pan-americana da Saúde/Ministério da Saúde, 2000, 124 p.
CASSETI, Valter. Elementos de geomorfologia. Goiânia: Editora da UFG, 1994. 137 p.
CHRISTOFOLETTI, Antonio. Geomorfologia.São Paulo, Edgard Blücher, 2a edição,
1980, 179 p.
CONGALTON, R.G. ; MEAD, R. A. A review of assessing the accuracy of classifications
of remote sensed data. Remote Sensing of Environment, v.37, n.1, p.35-46,1991.
COUTINHO, A.C. Segmentação e classificação de imagens Landsat-TM para o
mapeamento dos usos da terra na região de Campinas-SP.São Paulo, 1997 (Dissertação de
mestrado) – Universidade de São Paulo.
CROSTA, A.P. Processamento digital de imagens de sensoriamento remoto. Campinas:
UNICAMP - Instituto de Geociências, 1992. 170p.
77
CRUZ, C.B. M., PINA, M.F. Conceito e divisão da cartografia. In: Apostila de
Fundamentos em Cartografia -- Curso de Especialização em Geoprocessamento,
LAGEOP/UFRJ, Rio de Janeiro. 1999.
EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de
Solos. Brasília, 1999. 412 p.
EMBRAPA, satélites de monitoramento. Obtida via Internet. www.sat.Cnpm.Embrapa.br.
2004.
GARCIA, G.J. Sensoriamento remoto: Princípios e Interpretação de Imagens. Nobel, São
Paulo, 1982.
GRANELL-PÉREZ, M. Del Carmen. Trabalhar geografia com as cartas topográficas.
Ijuí: Ed. Unijuí, 2001 – 128 p.
HAY, A. M. The derivation do global estimates from a confusion matrix. International
Journal of Remote Sensing, v.9 n.8 p.1395-8,1988.
HENDERSON, F. M. Effects os interpretation tecchiques on land-use maping accuracy.
Phogrammetric Engineering and Remote Sensing. Virgínia, 46 (3): 359 – 368, 1980.
INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS - Apostilha do curso - Spring 3.3 - (versão Windows).São José dos Campos-SP, INPE, 1999.
INSTITUTO NACIONAL DE PESQUIDAS ESPACIAIS (INPE) – Cadernos Didáticos,
obtidos via Internet.
http://www.inpe.br, 2004.
IPOLITI-Ramilo, G.A. Imagens TM/Landsat-5 da época de pré-plantio para a previsão da
área de culturas de verão. São José dos Campos, SP: INPE, 1999.189 p. (Dissertação de
Mestrado em Sensoriamento Remoto) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São
José dos Campos.
JENSEN, John R. Introductory digital image processing: A remote sensing perspective.
Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, 1986. 486p.
JOLY, F. A cartografia. Campinas: Papirus, 1990. 136p.
JORGE, L. A. Blanco & SARTONI, Maurício Scosatto. Uso do solo e análise temporal da
ocorrência de vegetação natural na fazenda experimental Edgardia, em Botucatu-SP,
Revista Árvore, (on-line).Set/out. 2002. Vol.26, n.5 (Citado em 28 de janeiro 2004),
p..585-592. disponível em Word wide web: > http://scielo.br/scielo.
JÚNIOR, Ermírio de B. Silva, Avaliação multitemporal da atividade antrópica na região
de Santa Lúzia-PB com o uso de geoprocessamento. Tese de mestrado - UFPB, Areia –
PB, 2000.
KOFFELER, Natálio F. Uso das terras da bacia do Rio Bauru (SP): situação atual e
potencialidade agrícola. Mimesis, Bauru, v.17 n.1, p.99 – 125, 1996.
78
LANDAU, E.C. Caracterização da ocupação da paisagem como subsídio para a elaboração
do Plano de Manejo de Uso do Solo no Município de Lagoa da Prata – MG. In: Análise
Integrada do Meio Ambiente – Lagoa da Prata – MG. Publicação em CD-ROM, Belo
Horizonte, UFMG/PMLP.
LOCH, Carlos. A interpretação de imagens áreas: Noções básicas e algumas aplicações
nos campos profissionais.Florianópolis: Ed; UFSC, 4a edição, 2001.
LOCH, Carlos. Monitoramento global integrado de propriedades rurais a nível municipal
utilizando técnicas de sensoriamento remoto.Florianópolis: Ed.da UFSC. 1990 136 p.
LOPES ASSAD, Maria Leonor; HAMADA, Emília; CAVALERI, Adriana.Sistema de
informações na avaliação de terras para agricultura. In: ASSAD, Eduardo.Delgado; SANO,
Edson. Eyji. Sistema de Informações Geográficas. Aplicações na Agricultura. 2a ed.
Brasília-DF: Embrapa – SPI / Embrapa – CPAC, 1998. p.191-232.
LUCHIARI, Ailton. Identificação da cobertura vegetal em áreas urbanas por meio de
produtos de sensoriamento remoto e de um sistema de informação geográfica.Revista do
Departamento de Geografia/,São Paulo, v.1 n.14, p.47 – 58, 2001.
LUMMERTS, Fábio Bauermann. Aspectos de hidráulica subterrânea na área da grande
João Pessoa (PB). Recife, 1977. (Mestrado em Geociências) – Universidade Federal de
Pernambuco.
MA, Z.; REDMOND, R.L. Tau coefficients for accuracy assessment of classification of
remote sensing data. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 61n.4, p.4539,1995.
MABESSONE, J.M. Revisão geológica da Faixa sedimentar Costeira de Pernambuco,
Paraíba e Rio Grande do Norte, e do seu Embasamento. UFPE, FINEP; 1997.
MASCARENHAS, N.D. A; VELASCO, F.R.D. Processamento de imagens. São José dos
Campos, SP: INPE, 1984, 315p.
MARTINS, I. C. de M. et al. Diagnóstico ambiental no contexto da paisagem de
fragmentos florestais naturais “Ipucas” no município de Lagoa da Confusão, Tocantins.
Revista Árvore.(on-line).Maio/jun. 2002, vol.26, n.3 (Citado 28 de janeiro 2004) p.299309. Disponível na Word wide web:> http://scielo.br/scielo.
MASSOUD, F.I. The use of satellite imagery in detecting and delineating salt affected soil.
In: Pedoligie teledetection, 1 Italie, 1977. p.77-84.
MATIAS, L.F. Sistema de informações geográficas (SIG): ainda a questão de método.São
Paulo, 2001(Tese de Doutorado em Geografia) DG/FFCH/USP.
NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION – NASA . Landsat
Data User Handbook.( NASA domument 765 & 54258) Goddar Space Flight Center,
Washington DC. Maryland, 1976.
NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION – NASA. Landsat 7
Data User Handbook. 2004.
Obtida via Internet. http: www.gsfc.nasa.gov/AIS/handbook_toc.html.
79
UNITED STATES GEOLOGICAL SURVEY(USGS) – Landsat 4 Data Users handbook,
Alexandria, V.A.,1984.
MELO, Antonio Sérgio Tavares de. RODRIGUEZ, Janete Lins. Paraíba: desenvolvimento
econômico e a questão ambiental. João Pessoa: Editora Grafset, 2004. 164 p.
MOLION, Luiz Carlos Baldicero; BERNARDO, Sergio de Oliveira. Uma Revisão da
Dinâmica das Chuvas no Nordeste Brasileiro.Revista Brasileira de Meteorologia, BrasíliaDF, v.17, n. 1, 2002.
MOREIRA, Maurício Alves.Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de
aplicação. 2a ed. – Viçosa: UFV, 2003. 307 p.
MENEZES, P.Roberto; NETTO, J da S. Madeira (Orgs). Sensoriamento Remoto:
Refletâncias dos alvos naturais – Brasília – DF: Unb: Planaltina: Embrapa Cerrados, 2001.
NEVES, S.M. Análise Geo-ambiental do Litoral Sul da Paraíba: Pitimbú-Caaporã.
Recife. 1993.137 p. (Mestrado em Geografia) – Universidade Federal de Pernambuco.
NOVO, Evlyn M. L. de Moraes. Sensoriamento Remoto - Princípios e Aplicações. 2ª
edição. São Paulo: Editora Blücher Ltda, 1992. 308 p.
OLIVEIRA, C. de. Curso de cartografia moderna. Rio de Janeiro: IBGE, 1988. 152p.
PACHÊCO, A. P. Aplicação Multitemporal de Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento à Mata do Zumbi. In: Congresso Brasileiro de Cadastro Técnico
Multifinalitário, 2000, FLORIANPOLIS. COBRAC 2000. FLORIANPOLIS: COBRAC
2000, v. 1. p. 70-79.
PACHÊCO Admildson Penha; RIBAS, Nilton de Souza. Sensoriamento Remoto aplicado
ao Uso da Terra. Revista Geodésia (on-line) Abril/1998.
PEREIRA, R.S. Quantificação e distribuição espacial do uso da terra, com imagem TM 5,
no município de Guaíba – RS, em 1984. Santa Maria, 1986.(tese de Mestrado em
Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Santa Maria.
PIROLI, Edson Luiz; BECKER Elsbeth Leia Spode; BOLFE Edson Luiz. Análise do uso
da terra na microbacia do Arroio do Meio – Santa MARIA – RS, por meio sistema de
informações geográficas e imagem de satélite.Revista Ciência Rural, (on-line)
Maio/Jun.2002, vol.32 n.3 (citado 28 de janeiro 2004) p.407-413. Disponível na Word
wide web> http://scielo.br/scielo.
PONTES, Marco A. G. Gis e geoprocessamento – apostilha do curso de topografia –
Sorocaba – SP. Faculdade de engenharia de Sorocaba (FACENS), 2001, 20 p.
RAMOS, C. R. de Lima. Classificação dos solos do semi-árido paraibano através de
imagens MSS - LANDSAT - Tese de Mestrado do CCA/UFPB, Areia - PB. 1983.
ROBINSON A.H.; Elements of Cartography.6a ed. Ed. John Wiley & Sons Inc. - New
York,1995, 674 p.
80
ROCHA, M. Comparação de medidas de áreas de desmatamento em imagens MSS do
Landsat, através do restituidor analítico Plnicomp-C 100 com outras fontes de
informações. Curitiba, 1984. 112 p. (Dissertação de Mestrado) Universidade Federal do
Paraná.
ROSA, R. Introdução ao sensoriamento remoto.Uberlândia: Edufu, 1995. 117p.
ROSSI, Jurandir L. Sanches. Geografia do Brasil. São Paulo: Ed. USP, 1995.
SANO, Edson Eyji; ASSAD, Eduardo Delgado; ORIOLI, Álvaro Luiz. Monitoramento da
ocupação agrícola. In: Sistema de informações geográficas. Aplicações na agricultura.
ASSAD, E.D.; SANO, E.E. – 2 ed. – Brasília : Embrapa –SPI /Embrapa-CPAC,1998. p.
179-190.
SANO, Edson Eyji; Eduardo Delgado; ASSAD; Moreira, Lucimar; MACEDO, Jamil.
Estruturação de dados geoambientais no contexto municipal. In: ASSAD,
Eduardo.Delgado; SANO, Edson. Eyji. Sistema de Informações Geográficas. Aplicações
na Agricultura. 2a ed. Brasília-DF: Embrapa – SPI / Embrapa – CPAC, 1998. p.139-158.
SANTOS, J. A; MOREIRA, M. de F. R. Algumas Considerações sobre a Paisagem
Natural em Trechos do Município do Conde, Paraíba (Estudos dos Aspectos Naturais) In.
SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA, 9 2001, Recife.
Resumos...Recife: UFPE, 2001.
SECRETARIA EXTRAORDINÁRIA DO MEIO AMBIENTE, DOS RECURSOS
HÍDRICOS E MINERAIS – SEMARH – Monitoramento das chuvas de janeiro a
dezembro de 2004.
Obtida via Internet. (Acessado em 21/01/2005).
http:www.pb.gov.br,2005.
SECRETARIA EXTRAORDINÁRIA DO MEIO AMBIENTE, DOS RECURSOS
HÍDRICOS E MINERAIS – SEMARH – Climatologia da precipitação acumulada de
Janeiro a março de 2005.
Obitda via Internet. (Acessado em 10/03/2005).
http:www.pb.gov.br, 2005.
SILVA, Antônio Macena da; ASSAD, Eduardo Delgado. Análise espaço-temporal do
potencial hídrico. In: Sistema de informações geográficas. Aplicações na agricultura.
ASSAD, E.D.; SANO, E.E. – 2 ed. – Brasília : Embrapa –SPI /Embrapa-CPAC,1998. p.
273-309.
SOKOLONSKI, Helge Henriette (Coord.). Manual técnico de uso da terra. Rio de Janeiro:
IBGE, Departamento de Recursos Naturais e Estudos Ambientais, Primeira Divisão de
Geociências do Nordeste, 1999. 58 p.
TEOTIA, Harendra Singh et al. Classificação da cobertura vegetal e capacidade de uso da
terra na região do Cariri Velho (Paraíba), através de sensoriamento remoto e
geoprocessamento. In: Anais XI SIMPÓSIO BRASILEIRIO DE SENSORIAMENTO
REMOTO, Belo Horizonte, 05 – 10 abril 2003, INPE, p.1969 – 1976.
Obtida via Internet.
http: www.inpe.gov.br, 2003.
81
THUM, A. Brill; MADRUGA P.R. de Azambuja. Uso de Sistema de Informações
Geográficas (SIG) na determinação das potencialidades de zonas propícias a criação de
áreas de proteção ambiental (APAs).Revista Faculdade de Zootecnia.Uruguaiana, v.5/6,
n.1, p.103 – 107, 1998/99.
VALÉRIO FILHO, M.;DONZELI, P.L.;PINTO, S dos A.f.,et al. Monitoramento da
dinâmica do uso agrícola e vegetação natural em microbacias hidrográficas através de
técnicas de sensoriamento e geoprocessamento. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
CIÊNCIA DO SOLO, 26, 1977, Rio de Janeiro, RJ. Anais Rio de Janeiro: SBCS.
Publicado em CD ROM.
82
APÊNDICE
83
APÊNDICE A – Proposta de zoneamento geográfico
Como recomendação para uma ação prática sugerimos a promoção de um
zoneamento das áreas geográficas caracterizadas pela peculiar situação topográfica e de
ocupação humana existente, assim como pelos princípios da preservação da paisagem.
1a - Áreas: porção sul e sudeste - Possuem relevo acidentado com pequenas bacias de
drenagem, as praias são pequenas.Possuem cobertura vegetal de porte, promovendo um
litoral recortado de intensa beleza paisagística. São unidades de paisagem extremamente
características que identificam o Litoral sul baixas densidades ocupacionais. As áreas são
as praias de Carapibus, Tabatinga, Coqueirinhos, Tambaba.
2a - Área: Orla norte e porção norte - São áreas planas de frente ao mar, de fácil
apropriação, cortadas pelas rodovias BR-101, PB-018 e PB-008 de ocupação intensa e
elevados índices de área construída. São áreas extremamente valorizadas pela maior
facilidade de ocupação, infra-estrutura e conforto urbano.
Área com reduzidas
características de preservação da paisagem.é formada pelas praias de Jacumã e Barra de
Gramame.
3a - Área: do interior - São áreas das várzeas, fundo dos vales de planícies litorâneas e
escarpas das áreas do planalto costeiro. Tradicionalmente ocupadas por comunidades
locais de nativos e assentamento de migrantes que constituem a população de apoio e
prestação de serviços nas áreas de Orla. São áreas de importância secundária e pouco
significado econômico, são relevantes para o turismo ecológico e valorização da paisagem,
pois, nesses fundos de vales encontram-se importantes elementos de atração turística como
cachoeiras, bosques característicos, trilhas e picos. Sua ocupação atual, via de regra
espontânea e desorganizada e controlada pelo município através da localização e sem
nenhuma infra-estrutura de equipamentos institucionais e de serviços e melhoria urbana,
bem como sem nenhum o incentivo econômico.
Em função dessas características de sua ocupação atual e para reordenamento de
seu processo de expansão, bem como de suas aptidões econômica, e da preservação de seus
ecossistemas e meio ambiente, dos programas de interesse social, e ainda pela
concentração racional das atividades de comércio e serviços, das áreas descritas proponho
a criação de áreas subdivididas em zonas definidas em função do zoneamento geográfico
citado anteriormente.
84
APÊNDICE B – Procedimentos para classificação da imagem
Passo – criar um arquivo de contexto.
Ativar o banco de dado e projeto que contém a imagem para classificar.
Ativar um PI imagem e desenhar na tela ativa.
Clicar em Imagem e selecionar Classificação.
Clicar em Diretório para informar onde será criado o arquivo de contextos.
Clicar em Criar... A janela “criação de Contexto” será apresentada.
Selecionar em que tipo de Análise: Pixel ou Região.
Como a opção é pixel , basta clicar sobre as bandas a serem utilizadas.
Clique em executar para gravar o arquivo de contexto.
ETAPAS NO SPRING:
Executar o treinamento: deve ser feita a aquisição de amostras sobre a imagem
visualizada na Tela 1.
Executar a classificação: a partir das amostras de treinamento adquiridas e das
bandas selecionadas.
PROCEDIMENTO:
1. Elaborar e visualizar composição colorida na Tela 1: RGB = 543
2. Classificação da imagem
[IMAGEM] – [CLASSIFICAÇÃO]
Treinamento:
Fornecer nome do Tema (classe de informação: Água, Uso da Terra e Vegetação).
Escolher cor de cada tema;
Criar.
Observe que o tema é apresentado na lista de Temas
Selecionar tipo de Aquisição para coleta de amostras (o tipo teste serve apenas para
análise e não é usado na classificação). As amostras serão obtidas editando-se na tela
no modo Poligonal.
⇒ Aquisição Poligonal:
. Desativar cursor de área e ativar Edição - Criar LF (=Linha Fechada)
Clicar sobre a área correspondente à classe para qual se pretende adquirir a amostra
- cada clique representa um vértice do polígono;
. Clique no BD (botão direito) do mouse para fechar o polígono;
Clique em Adquirir.
Repetir as etapas acima para criar outros temas e outras amostras. Procure incluir
dentro das amostras somente pixels que correspondam ao tema em questão.
Adquira 5 amostras para um mesmo tema. Tem-se que quanto maior o número de
amostras, bem definidas, mais precisa será a classificação para o tema;
. Clique em Salvar para armazenar as amostras e temas definidos.
Classificação:
Criar um nome para a imagem classificada Escolher o Classificador: MAXVER
Limiar de aceitação: 95%
Classificar a imagem.
85
APÊNDICE C – Lista de siglas
APA
Área de Proteção Ambiental
CAD
Computer Aided Design
CPAC
EMBRAPA
Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
ERSTS
Earth Resources Technology Satelite
ETM +
Enhaced Thematic Mapper Plus
GPS
IBGE
IMPIMA
INPE
INMET
IPLOT
MAXVER
Sistema de Posicionamento Global
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatístico
Módulo do Programa Spring
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Instituto Nacional de Meteorologia
Módulo do Spring
Máxima Verossimilhança
MNT
Modelo Numérico de Terreno
MSS
Multiespectral Sscanner Subsytem
NASA
PI
National Aeronautic and Space Administration
Plano de Informação
SEMARH-Secretaria Extraordinária do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e Minerais
SIG
Sistema de Informações Geográficas
SGI/INPE-Sistema de Informações Geográficas desenvolvido pelo Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais.
SIGDER-Sistema de Informações Geográficas-Departamento de Engenharia Rural-UFSM
SPRING
Sistema de Processamento de Informações Georeferenciadas
SCARTA
Módulo do Spring
SUDENE
Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste
RBV
Return Bean Visdicon
REM
Radiação eletromagnética
TM
UTM
USGS
ZCIT
Thematic Mapper
Universal Transversa de Mercator
Unites States Geological Survey
Zona de Convergência Intertropical
86
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo