USO DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI) PARA CARACTERIZAÇÃO DA COBERTURA VEGETAL DA REGIÃO.

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1 USO DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI) PARA CARACTERIZAÇÃO DA COBERTURA VEGETAL DA REGIÃO DO ARARIPE PERNAMBUCANO Ivan Ighour Silva Sá 1 ; Josiclêda Domiciano Galvíncio 2 ; Magna Soelma Beserra de Moura 3 e Iêdo Bezerra Sá 4 Artigo recebido em 08/09/2008 e aceito em 15/10/2008 RBGF – Revista Brasileira de Geografia Física Recife-PE Vol. 01 n.01 Mai/Ago 2008, 28-38

2 O trabalho foi realizado no extremo oeste pernambucano onde esta localizada a região que possui a maior reserva de gipsita do Brasil e a segunda maior do mundo. Este mineral, a partir de um processo de desidratação, se transforma em gesso que é amplamente utilizado nas obras de engenharia.

3 Só para entender: Só para entender: a gipsita, pedra que é matéria-prima para a produção do gesso, normalmente é desidratada em fornos aquecidos com madeira. Grande parte das industrias utilizam madeira nativa como : o visgueiro, catingueiro e marmeleiros que são extraídas ilegalmente. Devido ao grande desmatamento que vem ocorrendo na região, estão sendo realizadas fiscalizações periódicas nas industrias, coordenadas pelo Ministério do Meio Ambiente, juntamente com representantes do Ibama, das polícias Civil e Militar, da Força Nacional e do Ministério Público para autuar os infratores. Em 2007 foram embargadas 56 industrias que só voltaram a atuar depois de assinarem um Termo de Ajuste de Conduta (TAC) junto ao Ministério Público. Em janeiro de 2010 foram fechadas 7 industrias. Os proprietários são presos em flagrante e as multas podem ultrapassar R$ 50 mil. O objetivo do MMA não é acabar com a atividade na região e sim adequá-la de forma sustentável. Segundo Minc, 70% das empresas do pólo já funcionam legalmente, com madeira de Plano de Manejo. Felizmente, apesar de um crescimento de 20 a 30% no consumo, aqui são usados apenas 3 quilos de gesso per capita (contra 80 quilos da média européia). E não dá para esquecer: o Brasil é o único País a ter o bioma caatinga (fonte: MMA/ Ibama, 2010)

4 PAISAGEM

5 Para auxiliar no monitoramento, avaliação e inventário da paisagem, diversos trabalhos estão sendo realizados pela comunidade científica. O sensoriamento remoto é um poderosa ferramenta capaz de fornecer informações e dados que podem auxiliar no entendimento do processo de forma espacial além de agilizar o processo de fiscalização. TEOTIA et al. (2001) – sensor HRV (High Resolution Visible) do Spot realizou estudos temáticos sobre o uso da terra/cobertura vegetal e a classificação do solo para gerar mapa de aptidão das terras para fins de planejamento e desenvolvimento rural. FERREIRA et al. (2001) utilizando imagens temporais do sensor TM – Landsat definiram três estratos representativos de caatinga e concluíram ser a região do município de Patos – PB é basicamente constituído por vegetação arbustiva- arbórea. Sendo assim, visando contribuir com os estudos este trabalho pretende determinar a situação atual da cobertura vegetal da região Araripe Pernambucano, mediante o uso do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada.

6 MATERIAIS E MÉTODOS Área de Estudo Municípios: Araripina, Bodocó, Ouricuri, Trindade e Ipubi, totalizando aproximadamente 7.082 km², que representam 7,20% da área total do Estado de Pernambuco. O município de Ouricuri é o maior deles e ocupa 33,55% da região estudada.

7 A região esta contida em uma área de caatinga que é classificada pelo IBGE como Savana Estépica (sertão árido nordestino) com dupla estacionalidade, possuindo dois períodos secos anuais, um com longo déficit hídrico seguido de chuvas torrenciais. A região possui três fisionomias florestais: Savana Estépica Florestada (Td) – em áreas com altitudes de 359 a 625 m, as plantas apresentam altura média de 5 m; Savana Estépica Arborizada (ta) - apresenta as mesma características da anterior porém os indivíduos que a compõem são mais baixos, existindo clareiras entre eles; o terceiro grupo que se encontra nas partes mais elevadas (Chapada do Araripe) é composto pelos encraves vegetacionais de Savana (cerrado), Savana Estépica (caatinga) e Floresta Estacional (STN) (Sá et al., 2007). Existem na região 9 classes de solos: Neossolo Flúvico, cambissolo háplico, latossolo amarelo, luvissolo crômico, argissolo amarelo, argissolo solódico, argissolo vermelho amarelo, neossolo litólico e vertissolos, distribuídos nos cinco municípios. A partir de dados pluviométricos obtidos em postos da SUDENE pode-se observar que a região apresenta período chuvoso entre novembro e agosto (maiores índices jan/mar). A região possui temperatura média anual variando entre 23 e 27º C.

8 Conjunto de 19 pixels de cada classe analisada para obter as variáveis estatísticas do NDVI para cada dossel analisado Imagens Landsat 5 (22/01/2007) 217/65 e 217/66 Registro das Imagens Retificação radiométrica NDVI Classificação não supervisionada ProcessamentoDigital das Imagens Processamento Digital das Imagens

9 Imagens Utilizadas As imagens foram obtidas no site do INPE, em formato geotiff com projeção/datum UTM/SAD-69, resolução espacial de 30x30m, resolução temporal de 16 dias e radiométrica de 8 bits.

10 RetificaçãoRadiométrica Retificação Radiométrica Conversão dos números digitais em radiância e posteriormente em reflectância aparente

11 Índice de Vegetação da DiferençaNormalizada (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI) Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI) A partir dos dados de reflectância foi calculado o NDVI (Rouse et al. 1973). Os valores de NDVI variam de a +1. Nas áreas com vegetação o NDVI, geralmente, varia entre 0,1 e 0,8, conforme a sua arquitetura, densidade e umidade. Áreas de rochas e solos sem vegetação apresentam valores próximos a zero e água apresentam valores negativos. A normalização é feita a través da Equação: NDVI = (ρ4- ρ3) / (ρ4+ρ3) onde ρ4 e ρ3 são as reflectâncias para as bandas 4 e 3 Em uma imagem de 8 bits, os níveis de cinza encontram-se escalonados entre 0 - 255 o que significa que a imagem apresenta diferentes tons de cinza os quais estão relacionados os valores de NDVI (-1 e +1). Assim os tons de cinza mais claros são os valores mais elevados de NDVI (relacionados às áreas com maior quantidade de vegetação fotossinteticamente ativa, enquanto os mais escuros, aos valores mais baixos (áreas com menor quantidade de vegetação).

12 Resultados e Discussão A Figura 1 apresenta a precipitação durante o período de 22 de outubro de 2006 até 28 de janeiro 2007. Figura 1 – Precipitação registrada na região do Araripe Pernambucano entre o período de 01/10/2006 e 28/01/2007. Fonte: LAMEPE – Laboratório de Meteorologia de Pernambuco. Ambos municípios receberam mesma quantidade de chuva até o dia 10/01/07 De 10/01 a 14/01 a precipitação foi significativa nos municípios de Araripina, Ipubi e Bodocó.

13 Figura 2 – (a) classes de solos existentes na área de estudo; (b) composição colorida, pixels de referência da área de estudo. Resultados e Discussão

14 Os valores médios e desvio padrão do NDVI estimados na área de estudo utilizando um conjunto de 19 pixels foram: Classes de cobertura / tipo de solos Valores Médios Desvio Padrão Mata Ciliar Latossolo Amarelo 0,57790,0662 Savana Estépica Arborizada Neossolo Litólico 0,36020,0170 Savana Estépica Arborizada Argissolo Amarelo 0,43930,0153 Savana Estépica Florestada Latossolo Amarelo 0,66790,0184 Savana/Floresta Estacional Latossolo Amarelo 0,33320,0056 Savana Estepica / Floresta Estacional Latossolo Amarelo (alto grau de intervenção antrópica) 0,25560,0193 Savana Estépica Arborizada degradada Latossolo Amarelo (influencia urbana) 0,23300,0492 O valor mínimo do NDVI para toda área foi -0,74 e o máximo 0,77; o médio 0,28; a mediana 0,26, a moda 0,15 e o desvio padrão 0,12. Resultados e Discussão

15 Figura 3 – Mapa do NDVI na região de estudo A classificação não-supervisionada utilizando 14 classes para separação das fisionomias florestais da região resultou nos valores de NDVI conforme Figura abaixo. Resultados e Discussão

16 Nas áreas com savana estépica arborizada e florestada degradadas, o NDVI variou entre 0,201 e 0,278 Nas áreas de contato Savana e Floresta Estacional o índice foi o mesmo do anterior sendo encontrada na interpretação visual, degradação nas áreas com índice estimado entre 0,279 e 0,351. Nas áreas de Mata Ciliar o NDVI variou entre 0,490 – 0,580 e 0,581 a 0,797, podendo ser facilmente separadas, pois são encontradas próximos aos corpos hídricos. A classificação separou os solos expostos na classe 7 (0,0131 a 0,1160) e classe 8 (0,1170 a 0,2000) variou de solo exposto a vegetação rala. Os valores negativos de NDVI -0,7410 a -0,0835 (classes 1,2,3,4,5) foram atribuídos aos corpos hídricos profundos e limpos e 0,0834 à 0,1130 (classe 6) aos rasos e com sedimentos. A quantificação das fisionomias existentes fica comprometida quando se analisa os valores de NDVI para toda a região devido a variações climáticas que interferem no comportamento espectral da vegetação. Assim áreas com baixa cobertura vegetal, devido ao estresse hídrico, podem apresentar índices de vegetação semelhante a áreas exploradas. Através do NDVI pode-se observar que a região possui: 54% de remanescente (30%Savana Estépica Arborizada, 10% Florestada e 14% contato Savana/Floresta estacional. Resultados e Discussão

17 As áreas antropizadas ocupam 44% e os recursos hídricos 0,32%. Proporcionalmente Trindade possui maior área de remanescente de vegetação (69%), porém o que tem maior quantidade de remanescente é Ouricuri (1494,31Km 2 )

18 Conclusões A divisão do NDVI em 14 classes foi satisfatória na separação das fisionomias existentes na região estudada, com a ressalva da necessidade de se separar a vegetação da Chapada das áreas mais baixas pois são influenciadas por variações climáticas. A região possuí cerca de 44% de áreas degradadas e 54% de remanescentes de vegetação passíveis de exploração. Os municípios mais degradados são: Araripina e Bodocó, possuindo cerca de 51% de suas áreas antropizadas.

19 Obrigada