Padrões e Processos em Dinâmica de Uso e Cobertura da Terra Associando padrões a processos de mudança de uso e cobertura da terra CST-312.

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1 Padrões e Processos em Dinâmica de Uso e Cobertura da Terra Associando padrões a processos de mudança de uso e cobertura da terra CST-312

2 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Padrões de Mudança da Cobertura da Terra A ocupação humana ocorre de forma diferenciada (Godfrey e Browder, 1996, Becker, 1997; Machado, 1998; Alves, 2002): Diferentes históricos; Diferentes atores, produtores rurais, etc.. Diferentes condições ambientais, sócio-econômicas e de infra-estrutura; Diferentes padrões espaço-temporais de uso e cobertura da terra (Lambin, 1994; Mertens e Lambin, 1999; Geist e Lambin, 2001)

3 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Fronteira agrícola no Brasil nos séculos XIX e XX Zonas pioneiras, século XIX Zonas pioneiras, primeira metade século XX Zonas pioneiras, segunda metade século XX © D. Alves 2003

4 Fronteira agrícola no Brasil nos séculos XIX e XX Mata Atlântica (2008) : 7-8% de remanescentes. Ribeiro et al (2009) 11.4% a 16% Floresta secundária Floresta secundária Fragmentos <100 ha Fragmentos <100 ha(32–40%) 83.4% dos fragmentos 83.4% dos fragmentos são < 50 ha SOS Mata Atlântica, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2011. Atlas dos remanescentes florestais da Mata Atlântica, período de 2008 a 2010..

5 Fronteira agrícola no Brasil nos séculos XIX e XX Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra SOS Mata Atlântica, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2011. Atlas dos remanescentes florestais da Mata Atlântica, período de 2008 a 2010..

6 Fronteira agrícola no Brasil nos séculos XIX e XX Ano Escala Mapeamento Abrangência 1990 1.000.000 1990-1995 250.000 40 ha 10 estados 1995-2000 250.000 25 ha 2000-2005 50.000 10 ha 2005-2008 50.000 3 ha 2008-2010 50.000 3 ha 16 estados SOS Mata Atlântica, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2011. Atlas dos remanescentes florestais da Mata Atlântica, período de 2008 a 2010.. Imagens TM/Landsat, Cbers 30 m de resolução espacial

7 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 1. A Fronteira agrícola dos anos 60, 70 e 80- Consolidação 2. Frentes Ativas – Expansão Padrões de Desmatamento e a Fronteira Até 10% 10 - 20% 20 – 30% 30 – 40% 40 – 50% 50 – 60% 60 – 70% 70 – 80% 80 – 90% 90 – 100% Desmatamento1997 Desmatamento 2006

8 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Amazônia: Diversidade de Ambientes, Fatores, Atores e História de Ocupação Amazônia: Diversidade de Ambientes, Fatores, Atores e História de Ocupação Mato Grosso Rondônia Pará Amazonas

9 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Configurações Espaciais: Padrões espaciais podem ser associados a processos (Lambim, 1994; Mertens e Lambim, 1999; Geist e Lambim, 2001) 1)Geométrica – Áreas de fazendas com finalidade Comercial – Expansão agrícola 2) Corredor – Colonização Espontânea 3) Espinha-de-peixe – Assentamento planejado 4) Difusa – agricultura tradicional, Subsistência 5) Manchas/Fragmentos – Áreas com Manchas residuais de Floresta 6) Ilhas – Áreas peri-urbanas

10 Padrões espaciais de desmatamento  Padrões difuso, fragmentado (patchy) e geométrico são mais frequentes do que padrões corredor e ilha.  Padrão espinha de peixe se limita a Amazônia Brasileira Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Geist e Lambim, 2001

11 Geométrico  Fatores imediatos Expansão de infraestrutura (rodovias) agricultura (itinerante) (??) – larga escala!! Pecuária Extração de madeira  Fatores subjacentes Fatores econômicos:  Demandas do mercado (exportação)  Aumento do preço da terra e especulação Fatores tecnológicos; Político/Institucional  Política de subsídio e crédito Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Baseado em Geist e Lambim, 2001

12 Espinha-de-peixe  Fatores imediatos Agricultura de larga escala Pecuária de larga escala Configuração espacial: expansão da infraestrutura, fatores biofísicos  Fatores subjacentes Política Institucional (INCRA) Política de ocupação de fronteiras Fatores econômicos: demanda por madeira Dinâmica populacional: Migração Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Baseado em Geist e Lambim, 2001

13 Corredor  Fatores imediatos Agricultura de subsistência e cultura itinerante Expansão de estrada Configuração espacial: fatores biofísicos  Fatores subjacentes Demográficos: Migração Política de ocupação: distribuição de terras, construção de novos eixos de circulação Fatores econômicos (local, nacional, global) Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Baseado em Geist e Lambim, 2001

14 Difuso  Fatores imediatos Agricultura comercial e de subsistência (Am) Pecuária Expansão de estrada Extração de madeira  Fatores subjacentes Demográficos: Migração (alto crescimento populacional + baixas densidades) Baixa tecnologia X uso extensivo Fatores políticos Institucional – pouco controle, políticas institucionais conflitantes Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Baseado em Geist e Lambim, 2001

15 Ilha  Fatores imediatos Cultivo de alimentos (Pecuária) Expansão de estrada Extração de madeira  Fatores subjacentes Demográficos: Densidade populacional, migração Loteamento e esgotamento dos recursos Fatores econômicos: Mercado de madeira, demanda produtos agrícola, agricultura comercial. Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Apuí, AM Paragominas, PA Baseado em Geist e Lambim, 2001

16 Fragmentado  Fatores imediatos Cultivo de alimentos (Pecuária extensiva) Expansão de estrada Extração de madeira  Fatores subjacentes Demográficos: Densidade populacional, pressão Loteamento e esgotamento dos recursos Fatores econômicos crescimento do mercado, demanda agricultura, urbanização e industrialização Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Baseado em Geist e Lambim, 2001

17 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 1. Bidirecional 2. Multidirecional ordenado 5. Geométrica 6. Multidirecional desordenado 3. Dendrítica 4. Unidirecional Configurações espaciais: Região Centro-Norte de Rondônia

18 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Estudo de caso TM/Landsat, 5, 4, 3 (2000) Rondônia Prodes (INPE, 2000) Área de Colonização do INCRA. Pequenos, médios e grandes popriedades rurais. Décadas de 70, 80 e 90. Diferentes configurações espaciais Lotes de ~ 25, 50 e 100 ha - Fazendas de 500, 1000 ha e Maiores.

19 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 1. Como capturar a complexidade e a diversidade dos processos de mudança? Mapear Padrões & Processos Atores História de ocupação Apropriação da terra Configuração espacial Dinâmica de mudança da cobertura da terra Relevo, cobertura da terra, rios e estradas UOP - Unidades de Ocupação Sensoriamento Remoto e SIG Escada, 2003

20 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Mapeamento de Padrões de Ocupação Escada, 2003

21 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 1. Análise da forma 1.1 Elemento de textura - Parcelas desflorestadas 1.2 Sombra (densidade) Relevo acidentado, predominantemente suave, suave 1.3 Dimensão do elemento de textura – Pequenos, médios e grandes propriedades 1.4 Freqüência Idade, tempo de ocupação Mapeamento de Padrões Escada, 2003

22 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 1.5 Uniformidade dos elementos de textura Formas de apropriação de terras e concentração de terras Mapeamento de Padrões 1.6 Estrutura Planejado INCRA, não planejado, licitação, formas de apropriação e concentração de terras 1.7 Grau de Estruturação Planejado, não planejado, espontâneo Escada, 2003

23 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 2. Definição de Zonas Homólogas - LIMITES 2.1 Definido Mapeamento de Padrões 2.3 Progressivo 2.2 Envoltório

24 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 3. Análise Temporal Limites das Zonas Homólogas 4. Refinamento 4.1 Reserva Florestal 4.2 Desmatamento Mapeamento de Padrões 4.3 Mapa Fundiário 4.4 Data de Implantação 4.5 Tamanho dos Lotes 4.6 Dados de Campo

25 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra …Para auxiliar na construção de uma tipologia e associar os assentamentos humanos e suas atividades econômicas aos processos de tranformação da paisagem.

26 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Caracterização e Tipologia de Padrões

27 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra 2. Como distribuir taxas de mudança de cobertura da terra?  Dinâmica da Cobertura Vegetal 0 – 1 % 1 - 20 % 20 – 50 % 50 – 80 % 80 – 100 % Fração Desmatada 1985 1988 1991 1994 1997 2000 Indicadores Fração desflorestada - Área desflorestada Relativa a área da célula. Porcentagem desflorestada (taxa) – Desmatamento nas unidades de análise por períodos de três anos.

28 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Distribuição de taxas de mudança de cobertura da terra

29 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Distribuição de taxas de mudança de cobertura da terra Distância às estradas Resolução espacial X parcelas de desmatamento

30 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra O ambiente matemático-computacional deve dar suporte aos requisitos espaciais e temporais do fenômeno, possibilitando:  Trabalhar com diferentes partições do espaço;  Tratar eventos com tempos diferentes;  Representar os fenômenos de interesse através de múltiplas resoluções espaciais.  Estabelecer regras para a distribuição de taxas de mudança de forma não uniforme no espaço. 3. Como construir modelos com base nos reais processos de mudança?

31 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Implementação de um ambiente computacional para dar suporte a modelos de mudança de mobertura da terra  TerraME – Um ambiente computacional para desenvolvimento de modelos dinâmicos para espaços não-isotrópicos e não homogêneos.  Este arcabouço permite modelar aspectos temporais e espaciais da área de estudo, combinando: Múltiplas escalas Múltiplos atores e comportamentos Múltiplos eventos temporais e processos assíncronos Relações de vizinhança alternativas Comportamento contínuos e discretos Carneiro et al., 2004

32 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Módulo de Alocação: Diferentes resoluções, variáveis e vizinhanças 1985 1997 Ambientes das Grandes Fazendas: 2500 m resolução Variável Contínua: % deforested Duas alternativas de relações de vizinhança : conexão através das estradas Proximidade da linha fundiária Ambientes das Pequenas propridades : 500 m resolução Variável categórica: floresta ou desfloretamento Uma relação de vizinhança: conexão através das estradas Garcia Carneiro et al., 2004 Model hypothesis: Occupation processes are different for Small and Medium/Large farms. Rate of change is not distributed uniformly in space and time: rate in each land unit is influenced by settlement age and lot size; for small farms, rate of change in the first years is also influenced by installation credit received. Location of change: For small farms, deforestation has a concentrated pattern that spreads along roads. For large farmers, the pattern is not so clear.

33 Associando padrões a processos de mudança de cobertura da terra Resultados da Simulação 1985 to 1997