Relatório Setembro/23
RELATÓRIO TÉCNICO DE MONITORAMENTO DE DESMATAMENTO
A área de estudo compreende a "Fazenda Floresta Amazônica" localizada no município de Apuí-AM (Figura 1). De acordo com a classificação de vegetação do IBGE (2021), a área da fazenda está inserida em dois tipos de vegetação: Floresta Ombrófila Aberta (FOA) e Floresta Ombrófila Densa (FOD).
Apresentação
Este relatório técnico emprega o monitoramento de cobertura vegetal por NDVI para monitorar possíveis alterações na vegetação no interior da área denominada "Fazenda Floresta Amazônica", como também detectar possíveis áreas degradadas e desmatadas. Além disso, a partir de imagens de alertas de desmatamento da base de dados do INPE e Imazon, foram monitorados alertas de desmatamento no periodo de 01 a 30 de setembro de 2023, tanto na área da fazenda como no seu entorno. No sensoriamento remoto, o monitoramento das mudanças na cobertura da vegetação em escalas regionais e globais, é comumente usado o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) (Shi et al., 2021, Wu et al., 2020). O NDVI é um indicador importante que reflete o estado da vegetação, que é afetada pela precipitação, atividades antrópicas, temperatura e conteúdo de água do solo.
ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DE DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI)
Para elaboração do mapa de NDVI no período estabelecido entre 01/09 a 15/09 e 16/09 a 30/09, não foram verificadas condições atmosféricas ideais para imagens do satélite Amazônia 1. Com isso foi preciso recorrer a outros satélites, e apenas a imagem do satélite Landsat 9 do dia 02/09 verificamos condições para elaboração de mapa de NDVI, com 0% de presença de nuvens e imagem do dia 26/09 com 10% de presença de nuvens.
Seguindo o procedimento usual, o NDVI foi obtido através da aplicação do algoritmo que se baseia na diferença de refletância do infravermelho próximo e da refletância do vermelho dividido pela soma das bandas espectrais (1), onde NIR é o espectro eletromagnético infravermelho e o R o espectro eletromagnético vermelho, variando entre -1 e 1 (ROUSE et al.,1974), conforme a equação:
| Satélite | Data | Ano | Bandas |
|---|---|---|---|
Landsat 9 | 02/09 | 2023 | B4-B5 |
Landsat 9 | 26/09 | 2023 | B4-B5 |
Tabela 1. Especificações da imagem de satélite utilizada para cálculo de NDVI.
ÍNDICE DE VEGETAÇÃO POR AJUSTE DE SOLO (SAVI)
Além disso, foi elaborado mapa de SAVI para avaliar e comprovar que não está tendo desmatamento dentro da área de estudo. O Índice de Vegetação por Ajuste de Solo (SAVI) é uma variação do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) que leva em consideração a influência do solo na resposta espectral das plantas. É utilizado para estimar a densidade e o vigor da vegetação corrigindo os efeitos do solo presente na imagem de satélite.
Foram utilizadas as mesmas imagens do NDVI. A fórmula do SAVI é a seguinte:
Onde: NIR é o valor de reflectância na banda do infravermelho próximo; RED é o valor de reflectância na banda do vermelho e L fator de ajuste do solo, que varia de -1 a 1 (geralmente é definido como 0.5)
A inclusão do fator de ajuste do solo (L) na fórmula permite compensar a influência do solo na refletância, especialmente em áreas com vegetação esparsa ou solo exposto. O valor de L é geralmente definido em 0.5, mas pode variar dependendo das características da vegetação e do solo da região de estudo.
ÍNDICE DE QUEIMADA NORMALIZADO (NBR)
Para ter maior embasamento dos índices utilizados na área de estudo, também foi elaborado no Qgis o mapa de Índice de Queimada Normalizado (NBR). Trata-se de um índice amplamente utilizado para detectar áreas afetadas por queimadas (Key e Benson, 1999), desmatamento ou vegetação danificada. Utiliza as bandas do infravermelho próximo (NIR) e médio (MIR) de imagens de satélite para mapear a extensão e a severidade das queimadas. Para isso foi utilizado imagens de satélite Landsat 8 referentes as bandas 5 e 7 do dia 26/09/2023 as 14:20 horas (https://earthexplorer.usgs.gov/).
A fórmula do NBR é a seguinte:
Onde: NIR é o valor de refletância na banda do infravermelho próximo e MIR é o valor de refletância na banda do infravermelho médio.
O Índice de Queimada Normalizado (NBR) varia em uma escala de valores de acordo com a metodologia e a escala utilizada. No entanto, uma convenção comum é que o NBR possua valores de -1 a 1. Valores negativos do NBR (-1 a 0) geralmente indicam áreas afetadas por queimadas recentes, desmatamento ou vegetação danificada. Valores mais próximos de -1 indicam maior severidade da queimada ou danos à vegetação. Valores positivos do NBR (0 a 1) são frequentemente associados a áreas com vegetação saudável. Valores mais próximos de 1 indicam maior vigor da vegetação
ALERTAS DE DESMATAMENTO
Para avaliar o avanço do desmatamento ao entorno da área "Fazenda Floresta Amazônica", foi determinado um raio de 50 km. Foram utilizadas base de dados de alertas de desmatamento do INPE, Imazon. Os dados obtidos para o mês de fevereiro estavam no formato shapefile e todo o processamento e filtragem dos pontos de alerta dentro do raio foram realizados no software Qgis.
O Sistema de alerta de desmatamento (SAD) do Imazon utiliza atualmente os satélites Landsat 7 e 8, da NASA, e Sentinel 1A, 1B, 2A e 2B, da Agência Espacial Européia (ESA). O SAD detecta degradações florestais ou desmatamentos que ocorreram em áreas a partir de 1 hectare.
O INPE utiliza imagens dos sensores WFI, do satélite Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres (CBERS4) e AWiFS, do satélite Indian Remote Sensing Satellite (IRS), com 64 e 56 metros de resolução espacial respectivamente.
Os dados são enviados diariamente ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) sem restrição de área mínima mapeada. Entretanto, para o público em geral os polígonos são disponibilizados com dimensão mínima de 6,25 hectares, permitindo dessa maneira o estabelecimento de um critério de comparação com os dados gerados pelo projeto PRODES.
A identificação do padrão de alteração da cobertura florestal é feita por interpretação visual com base em cinco elementos principais (cor, tonalidade, textura, forma e contexto) e utiliza a técnica de Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME), conjuntamente com sua imagem multiespectral em composição colorida para mapear as seguintes classes:
Desmatamento: Desmatamento com solo exposto e desmatamento com vegetação e mineração; Degradação: Degradação, Cicatriz de incêndio florestal; Exploração madeireira: Corte Seletivo Tipo 1 (Desordenado) Corte Seletivo Tipo 2 (Geométrico).
RESULTADOS
A distribuição espaço-temporal do índice de vegetação de diferença normalizada (NDVI), calculado com imagens do Landsat 9 do dia 02 de setembro, apontou que os valores variaram de -0,09 a 0,5. Os valores mais baixos de NDVI, entre -0,09 e 0,3, correspondem aos rios e pequenas clareiras formadas pelos rios. Já os valores entre 0,4 e 0,92 correspondem às áreas de florestas (Figura 2). Em relação ao NDVI do dia 26 de setembro, os valores variaram de -0,01 a 0,55 (Figura 3).
Comparando os mapas de NDVI do mês de setembro com o mapa de NDVI com o mês de agosto, observa-se que os valores de ambos os meses não foram similares. Os valores de NDVI no mês de setembro mostraram-se distintos em relação aos valores observados no mês de agosto. No entanto, essa variação é principalmente atribuída à adaptação natural da vegetação ao período seco característico dessa região.
Uma observação importante feita por meio do NDVI durante o período seco está relacionada à mudança na coloração das folhas. Algumas árvores podem perder parte de suas folhas, que assumem tons amarelados ou marrons. Essa alteração na coloração influencia os valores do NDVI, que tendem a diminuir, uma vez que as folhas perdem a capacidade de absorver luz na faixa espectral relevante para o NDVI. De qualquer forma, o NDVI calculado para esta área indica que a floresta é extremamente homogênea e não apresenta áreas degradadas ou desmatadas.
No contexto da Amazônia, o monitoramento dos valores de NDVI é fundamental para avaliar o impacto das atividades humanas, como o desmatamento, na saúde da floresta.
O NDVI também pode ser utilizado para identificar áreas com maior potencial para conservação e recuperação da vegetação, contribuindo para o planejamento de políticas públicas mais eficazes de conservação da floresta.
No Índice de Vegetação por Ajuste de Solo (SAVI), o valor variou de -0,02 a 0,82. Esses resultados reforçam a conclusão de que não houve evidência de desmatamento ou qualquer atividade humana na área de estudo. O valor de -0,17 a 0,3 corresponde aos corpos d’água (rios) e áreas expostas as margens dos rios, devido ao nível do rio estar mais baixo naturalmente nesta época do ano. Enquanto os valores maiores do que 0,4 corresponde as áreas com florestas densas em bom estado de preservação.
Em relação ao índice de queimada normalizada, os valores no mapa variaram de -0,02 a 0,55, indicando que a área de estudo não apresenta indícios de queimadas. Os valores próximos de zero e/ou negativos são representados pelos rios (corpos d’água) e clareiras, como bancos de areia, enquanto os valores acima de 0,3 são representados pela vegetação densa.
Ao comparar os resultados do índice de queimada normalizada com o mês anterior foi observado que os valores são similares, indicando que não houve nenhum tipo de desmatamento ou queimadas dentro da área de estudo.
Em relação ao alerta de desmatamento, foram constatados por meio do INPE e Imazon, um total de 6 pontos de alerta que está no raio de 50 km. O satélite que detectou o maior número de pontos (Tabela 2) foi o CBERS-4. As áreas abrangidas pelos pontos de alerta variaram de 6,32 a 17,58 hectares, o que sinaliza que o desmatamento está ocorrendo em escalas consideráveis.
Tabela 2. Pontos de alerta de desmatamento no mês de setembro, localizados no raio de 50 km da área de estudo.
| Número | Data | Satélite | Longitude (E) | Latitude (S) | Área desmatada (ha) |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 13/09/2023 | CBERS-4 | 766478 | 9049119 | 11,7 |
2 | 13/09/2023 | CBERS-4 | 765928 | 9049580 | 15,2 |
3 | 16/09/2023 | CBERS-4 | 777672 | 9159303 | 11,74 |
4 | 23/09/2023 | CBERS-4 | 777774 | 9048449 | 6,32 |
5 | 24/09/2023 | Amazonia-1 | 774803 | 9156778 | 17,58 |
6 | 28/09/2023 | CBERS-4 | 772352 | 9043113 | 6,8 |
CONCLUSÕES
Não há nenhum indício de desmatamento e/ou degradação da floresta no interior da fazenda a partir dos mapas de NDVI, SAVI e NDR no mês de setembro;
A partir do alerta de desmatamento do INPE e Imazon foi possível identificar 6 pontos de desmatamento no mês de setembro;
Julho e agosto foram os meses que registraram o menor número de alertas de desmatamento;
Foi possível identificar que não houve aumento na área desmatada do ponto de alerta mais próximo da fazenda (3 km - Rio Paxiúba).
REFERÊNCIAS
Cunha, A.P.M., Alvala, R.C., Nobre, C.A., Carvalho, M.A., 2015. Monitoring vegetative drought dynamics in the Brazilian semiarid region. Agric. For. Meteorol. 214, 494–505. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2015.09.010.
Chu, H.S., Venevsky, S., Wu, C., Wang, M.H., 2019. NDVIbased vegetation dynamics and its response to climate changes at Amur-Heilongjiang River Basin from 1982 to 2015. Sci. Total Environ. 650, 2051–2062. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.115.
Valle Júnior, R.F., Siqueira, H.E., Valera, C.A., Oliveira, C.F., Fernandes, L.F.S., Moura, J. P., Pacheco, F.A.L., 2019. Diagnosis of degraded pastures using an improved NDVI-based remote sensing approach: an application to the environmental protection area of uberaba river basin (minas gerais, Brazil). Remote Sensing Applications: Society and Environment 14, 2033. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2019.02.001.
Xu, H.J., Wang, X.P., Yang, T.B., 2017. Trend shifts in satellitederived vegetation growth in Central Eurasia, 1982–2013. Sci. Total Environ. 579, 1658–1674. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.11.182.
Botucatu (SP), 12 de outubro de 2023.
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