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    UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

    INSTITUTO DE CINCIAS HUMANAS E SOCIAIS

    DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA

    PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM GEOGRAFIA

    MESTRADO

    Adriana Oliveira Barros

    APLICABILIDADE DA LGICA FUZZYPARA CLASSIFICAO DO USO DA

    TERRA NA BACIA DO RIO TENENTE AMARAL EM JACIARA/MT

    C U I A B - MT

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    Adriana Oliveira Barros

    APLICABILIDADE DA LGICA FUZZYPARA CLASSIFICAO DO USO DA

    TERRA NA BACIA DO RIO TENENTE AMARAL EM JACIARA/MT

    Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao emGeografia da Universidade Federal de Mato Grosso comorequisito parcial para obteno do ttulo de mestre em Geografia,sob orientao da Professora Dr. Lunalva Moura Schwenk.

    Orientadora: Lunalva Moura Schwenk

    Cuiab

    2011

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    Adriana Oliveira Barros

    APLICABILIDADE DA LGICA FUZZYPARA CLASSIFICAO DO USO DA

    TERRA NA BACIA DO RIO TENENTE AMARAL EM JACIARA/MT

    Aprovada em: 01/12/2011

    Banca Examinadora:

    Orientadora: Prof. Dr. Lunalva Moura SchwenkDepartamento de Geografia- UFMT

    Examinador Interno: Prof. Dr. Peter ZeilhoferDepartamento de Geografia- UFMT

    Examinadora Externa: Prof Dr.Carla Bernadete Madureira CruzDepartamento de Geografia- UFRJ

    Cuiab-MT

    2011

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    Dedico aos meus pais e ao meu esposo, pelo

    constante incentivo a minha jornada acadmica. A

    vocs, meu profundo carinho.

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    AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS

    Este espao dedicado queles que deram a sua

    contribuio para que esta dissertao fosse realizada. A

    todos eles deixo aqui o meu agradecimento sincero.

    Agradeo a Deus, onde busquei fora nos momentos de

    dificuldades e por ter me proporcionado sade, tornando

    este momento real;

    A minha famlia pelo incentivo a minha jornada acadmica;

    Ao meu esposo Mrcio Castanha, pelo companheirismo e as

    valiosas contribuies geogrficas a mim cedidas;

    Aos meus pais Benedito e Neide, por me oferecer o melhor

    em termos de educao e formao de carter;

    A minha orientadora, Lunalva Moura Schwenk, por sempre

    acreditar no meu esforo, pelos ensinamentos e pela

    amizade;

    Ao Professor Peter Zeilhofer, pela amizade e pelos

    conhecimentos transmitidos durante a realizao desta

    dissertao, nos quais foram extremamente valiosos;

    A Professora Carla Madureira pela correo do trabalho e

    sugestes;

    Agradeo aos meus amigos Adelaine, Marcos Antnio e

    Roberto pelos estmulos e contribuies;

    A todos os colegas do Laboratrio de Geoprocessamento;

    Aos professores do programa de mestrado em Geografia;

    E a todos que direta ou indiretamente contriburam para

    realizao deste trabalho, deixo aqui meus sinceros

    agradecimentos.

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    Porque melhor a sabedoria do que os

    rubis, e de tudo que se deseja nada se

    pode comparar com ela. Provrbios 8:11.

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    RESUMO

    Tcnicas tradicionais de classificao de imagens multiespectrais tem sido a

    ferramenta usual para o mapeamento temtico da cobertura da terra. Tais tcnicasforam projetadas para tratar fenmenos que apresentam limites bem definidos e quepodem ser facilmente discretizados. Contudo, existem regies de incertezas eimprecises a serem mapeadas, as quais demandam tcnicas alternativas, comoclassificaes baseadas em abordagem fuzzy. Desta maneira, este trabalho tevecomo objetivo classificar o uso da terra na bacia do rio Tenente Amaral atravs deum algoritmo de lgica fuzzy, tcnica classificatria supervisionada, no-paramtrica,utilizando uma imagem Landsat-TM e camadas temticas pr-existentes. Para tanto,fez-se necessrio a gerao de um banco de dados atravs de levantamentos egerao de mapas temticos com uso das tcnicas de sensoriamento remoto eanlise espacial, utilizando os softwares ArcGis 9.3, Spring 5.1.7 e IDRISI Andes

    15.0. As assinaturas espectrais das culturas agrcolas foram analisadas a partir dasamostras de campo com apoio da imagem e extrados histogramas das classestemticas de mapas pedolgicos e declividade do terreno, que serviram deamostragem para o desenvolvimento da classificao fuzzy. A validao domapeamento foi feito atravs do ndice de Kappa, cujo valor foi (0.8432), de acordocom tal resultado, a classificao pode ser considerada boa a excelente. Contudo otrabalho demonstra a necessidade de se fazer novos testes com a incorporao denovos dados para que se possa ter melhores produtos de classificao do uso daterra por abordagens fuzzy.

    Palavras-Chave: Sensoriamento remoto, Classificao de uso da terra, LgicaFuzzy.

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    ABSTRACT

    Traditional techniques of classification of multispectral images have been the

    customary tool for thematic mapping of land cover. Such techniques were designedto deal with phenomena that show well-defined limits and can be easily discretized.There are, however, regions of uncertainty and inaccuracies to be mapped, whichrequire alternative techniques, such as classifications based on fuzzyapproach. Thiswork, therefore, aimed to classify the use of land in the drainage basin of the TenenteAmaralriver trough a fuzzy logic algorithm, supervised classificatory technique, non-parametric, utilizing a Landsat-TM image and pre-existent thematic layers. For this, itwas required the generation of a database trough data survey and generation ofthematic maps with the remote sensing techniques and spatial analysis, utilizing thefollowing software: ArcGis 9.3, Spring 5.1.7 and IDRISI Andes 15.0. The spectralsignatures of agricultural crops were analyzed from field samples along with satellite

    image, and histograms of the thematic classes of pedologic maps and steepness ofthe terrain were extracted, which were used as samples in the development of thefuzzy classification. The validation of the mapping was done with the kappa index,whose value was (0.8432),according to said result, the classification can beconsidered good to excellent. However, the work demonstrates the need to makenew tests with new data in order to have better results in the classification of landusage by fuzzy approaches.

    Key-words: Remote sensing, land usage classification, Fuzzy logic.

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    LISTA DE FIGURAS

    Figura1: Comprimento de ondas em estgiovegetao............................................22

    Figura 2: Funes de pertinncia - conjuntos clssicos (a) e conjuntos fuzzy(b)...............................................................................................................................23

    Figura 3:Exemplo de graus de pertinncia pixel......................................................24

    Figura 4: Localizao da rea de estudo...................................................................31

    Figura 5: reas de pastagens na bacia do rio Tenente Amaral................................32

    Figura 6: Cultivo de algodo na bacia Tenente Amaral.............................................33

    Figura 7:Cultivo da Crolatria na bacia do rio Tenente Amaral................................34

    Figura 8:Cultivo de Cana-de-acar.........................................................................35Figura 9:Diferentes fitofisionomias do Cerrado........................................................36

    Figura 10:Remanescente de Floresta Estacional semidecidual...............................38

    Figura 11:Compartimentao geolgica da rea.....................................................40

    Figura 12:compartimento geomorfolgico................................................................41

    Figura 13:Plantao de milho em Latossolo............................................................43

    Figura 14:Classificao Climtica de Kppen para Mato Grosso............................45

    Figura 15:Etapas do desenvolvimento do trabalho..................................................47

    Figura 16:Mapa ilustrativo da configurao da bacia Tenente Amaral....................53

    Figura 17:Amostras coletadas em campo da rea de estudo..................................55

    Figura 18:Demonstrao das caractersticas de reflexo de amostras dos diferentes

    tipos de cultivo coletados em composio colorida 3, 4,5 da imagem Landsat-5

    TM..............................................................................................................................58

    Figura 19:Plantao de Milho na rea de estudo.....................................................59

    Figura 20: Pastagem na rea de estudo...................................................................59

    Figura 21:Matriz de pertinncia para classificao fuzzyno Idrisi...........................63

    Figura 22:Procedimento de validao do Idrisi Andes 15........................................65

    Figura 23:Declividade da bacia Tenente Amaral......................................................67

    Figura 24:Aspectos pedolgicos..............................................................................68

    Figura 25:Resultado da classificao fuzzy integrada e sua relao com os solos

    Podzlicos Vermelho Amarelo...................................................................................69

    Figura 26:Resultado da classificao fuzzy integrada e sua relao com os solos

    Neosslos...................................................................................................................70

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    Figura 27:Resultado da classificao fuzzy integrada e sua relao com os solos

    Latosslicos................................................................................................................71

    Figura 28:Resultado da classificao fuzzy integrada e sua relao com os solos

    Latosslicos Vermelho Amarelo Podzlico................................................................72

    Figura 29: Resultado das assinaturas da associao fuzzy das 17 subclasses

    elencadas em laboratrio...........................................................................................79

    Figura 30:Resultados da Classification Uncertainty (Classificao de Incerteza) a

    partir do modelo fuzzy........................................................................................... .....82

    Figura 31: Percentual da classificao fuzzy com o uso apenas da imagem Landsat-

    TM5, nas bandas 3, 4 e 5 no Idrisi.............................................................................83

    Figura 32:Resultado da classificao fuzzy com o uso apenas da imagem Landsat-TM5, nas bandas 3, 4 e 5 no Idrisi.............................................................................84

    Figura 33:rea classificada para cada classe desenvolvida pelo modelo fuzzy

    ....................................................................................................................................86

    Figura 34: Resultado final da classificao fuzzy para as classes de uso da

    terra............................................................................................................................89

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    LISTA DE QUADROS

    Quadro 1: Produo agrcola do municpio de Jaciara.............................................32

    Quadro 2: Pesos dos nveis de importncia dos solos em relao a produo

    agrcola presentes na Bacia do Rio Tenente Amaral................................................52

    Quadro 3:Nmero de pontos de amostras dos tipos de cultivo agrcola na Bacia do

    Rio Tenente Amaral no municpio de Jaciara.............................................................56

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    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1:Data de passagem da imagem do satlite LANDSAT...............................49

    Tabela 2: Qualidade da classificao de acordo com o ndice de kappa..................66

    Tabela 3: Matriz de participao elaborada a partir do mtodo de classificao

    Maxver nosoftware spring verso 5.1.7......................................................................87

    Tabela 4:Matriz de erro do cruzamento do modelo da classificao fuzzy com os

    dados de campo (verdade de campo) gerado pelo Idrisi Andes................................92

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    SUMRIO

    INTRODUO ........................................................................................................... 14

    2. FUNDAMENTAO TERICA .............................................................................. 18

    2.1. A Geografia nos estudos de modelagem e sistemas ambientais em bacias

    hidrogrficas ................................................................................................. 18

    2.2. Sensoriamento Remoto e o comportamento espectral da vegetao .... 19

    2.3. A Lgica Fuzzy e os conjuntos Fuzzy .................................................... 23

    2.3.1. Conceitos Gerais ............................................................................. 23

    2.3.2. Peso e normalizao ....................................................................... 26

    2.3.3. A integrao da lgica fuzzy em classificao de imagens digitais 26

    3. REA DE ESTUDO ................................................................................................ 30

    3.1. Caractersticas gerais ............................................................................ 30

    3.2. Aspectos do Uso e ocupao da Bacia .................................................. 31

    3.3. Calendrio agrcola ................................................................................ 32

    3.4. Vegetao ............................................................................................. 35

    3.4.1. Formaes Savnicas (Cerrado) ..................................................... 35

    3.4.2. Formaes Florestadas ................................................................... 37

    3.5. Aspectos fisiogrficos ............................................................................ 383.5.1. Geologia .......................................................................................... 38

    3.5.2. Geomorfologia ................................................................................. 40

    3.5.3. Pedologia ......................................................................................... 42

    3.5.4. Clima ................................................................................................ 44

    4. MATERIAIS E MTODOS ...................................................................................... 46

    4.1. Viso geral ............................................................................................. 46

    4.2. Pr-processamento dos dados espaciais .............................................. 48

    4.2.1. Imagens de satlites ........................................................................ 48

    4.2.2. Mapa de solos.................................................................................. 51

    4.2.3. Declividade ...................................................................................... 52

    4.2.4. Levantamento de campo ................................................................. 53

    4.2.5. Descrio das reas de treinamento ............................................... 54

    4.3. Classificao fuzzy................................................................................. 59

    4.3.1. Procedimentos de dados matriciais ................................................. 60

    4.3.2. Gerao da matriz de pertinncia do modelo fuzzy......................... 60

    4.4. Desenvolvimento do modelo fuzzyno Idrisi ........................................... 62

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    4.5. Validao ............................................................................................... 64

    4.5.1. Matriz de Confuso .......................................................................... 65

    4.5.2. ndice de Kappa ............................................................................... 66

    5. RESULTADOS E DISCUSSO .............................................................................. 67

    5.1. Solo e declividade utilizados no modelo Fuzzy...................................... 67

    5.2. Interao das classes de uso da terra com os tipos de solos ................ 68

    5.2.1. Interao com os Solos Podzlico Vermelho Amarelo .................... 68

    5.2.2. Interao nos Solos Neossolos........................................................ 69

    5.2.3. Interao nos Solos Latossolos ....................................................... 71

    5.2.4. Interao nos Latosslicos Vermelho Amarelo Podzlicos .............. 72

    5.3. Associao das subclasses temticas com as assinaturas da imagemLandsat-5 TM e os layers de solo e de declividade no modelo fuzzy........... 73

    5.4. Resultado do grau de incerteza das subclasses pelo classificador fuzzy81

    5.5. Resultado da classificao do uso da terra pelo mtodo fuzzy utilizando

    apenas a imagem Lansat-5 TM5 sem os layers de solo e declividade ......... 82

    5.6. Resultado do uso e ocupao na Classificao baseada em lgica fuzzycom

    o uso da Imagem Landsat-5 TM e os Layers de declividade e solos ............ 84

    5.7. Anlise da classificao do modelo Fuzzy............................................. 865.7.1 Matriz de pertinncia ......................................................................... 86

    5.7.2. Resultado do mapa temtico do modelo fuzzy com o uso da imagem

    Landsat-5 TM e os layers de solos e declividade ...................................... 88

    5.8. Validao da classificao fuzzy............................................................ 90

    Consideraes Finais ............................................................................................... 94

    Referncias Bibliogrficas ....................................................................................... 96

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    INTRODUO

    Nas ltimas dcadas os sistemas de Sensoriamento Remoto tm sidoamplamente utilizados no mapeamento da cobertura terrestre e no monitoramento

    dos recursos naturais. Isto se deve ao fato de que os dados obtidos a partir de

    satlites propiciam coberturas repetitivas da superfcie terrestre em intervalos

    relativamente curtos. Destaca-se tambm a possibilidade de processamento rpido

    desses dados atravs de tcnicas de anlise associadas a sistemas computacionais.

    Desta forma, os dados de sensoriamento remoto devem ser analisados para

    que sejam extradas informaes necessrias ao planejamento, manejo e

    monitoramento dos recursos. Essa anlise torna-se vivel pelo fato dos alvos na

    superfcie terrestre apresentarem comportamentos especficos ao longo do espectro

    eletromagntico, que podem, portanto, ser usados para identific-los.

    A extrao de informaes a partir desses dados orbitais implica nas

    necessidades de uma forma de representao que seja assimilvel pelo usurio. Para

    tanto, convencionalmente, so utilizados mapas temticos, onde os alvos terrestres,

    detectados pelos sensores remotos, so caracterizados e associados a classe (ou

    categorias) temticas que definem o uso e a cobertura da terra.

    Normalmente, tcnicas convencionais de classificao de dados de

    sensoriamento remoto so utilizadas, as quais alocam o pixel em uma nica classe

    da cobertura da terra, com base em suas caractersticas espectrais desconsiderando

    a resposta gerada pela mistura de uma ou mais classes (FOODY,1999).

    Estas tcnicas convencionais foram projetadas para aplicao em fenmenos

    que apresentam limites bem definidos, podendo ser facilmente discretizados. Com

    isso, o pixel atribudo a classe predominante, isto , a principal classe de cobertura

    da terra, sendo estes conhecidos como pixels mistos, os quais, muitas vezes, existem

    em grande quantidade em uma imagem orbital (FOODY, op cit.).

    Uma forma de avaliar o problema da classificao de pixels mistos o uso de

    tcnicas alternativas que descrevam as classes componentes dos pixels, em uma

    abordagem de classificao subpixels. Dentre as tcnicas existentes, grande

    destaque tem sido dada a classificao baseada em lgica nebulosa ou fuzzy, em

    diversos trabalhos que envolvem classificao de imagens multiespectrais, devido as

    contribuies e vantagens advindas dessa tcnica.

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    Em abordagem fuzzy, cada pixel particionado entre todas as classes, atravs

    da atribuio de graus de pertinncia que indicam a proporo com que os pixels

    pertencem a cada classe. Assim, pode-se mapear a cobertura da terrestre com maior

    realidade, considerando o problema de pixels mistos existentes em imagens de

    sensoriamento remoto (FOODY, 1999).

    Diferentes pesquisadores (WANG, 1990; FOODY, 1999; ZHANG; STUART,

    2001) tm afirmado que a teoria dos conjuntos fuzzy pode contribuir para uma melhor

    representao dos fenmenos geogrficos, visto que esta permite caracterizar a

    transio entre tipos de uso e cobertura terrestre e lidar com a ocorrncia de pixels

    mistos, muito freqentes, principalmente, em imagens de resoluo espacial superior

    a metros ou dezenas de metros.

    A problemtica deste trabalho baseia-se no fato que, a utilizao de tcnicas

    convencionais de classificao do uso da terra tem mostrado limitaes na

    diferenciao de classes do uso da terra nas regies agrcolas do estado de Mato

    Grosso. A tcnica de sensoriamento remoto permite, no princpio, que por meio de

    uma amostra tomada em laboratrio seja verificada em campo em um determinado

    local e extrapolada para o restante da rea. Entretanto, numa anlise mais apurada

    verifica-se que esta extrapolao nem sempre condiz com a realidade e muitasvezes reas de pastagens so classificadas como cultivos agrcolas e vice-versa.

    Neste sentido, este trabalho baseia-se na hiptese de que a utilizao

    simultnea da imagem Landsat TM-5 de mdia resoluo espacial, juntamente com

    os mapas temticos das variveis ambientais e a aplicao do conhecimento de

    especialistas, bem como a utilizao dos conjuntos fuzzy, pode melhorar o resultado

    classificatrio dos alvos na bacia do rio Tenente Amaral.

    Assim, este trabalho tem como objetivo geral, classificar os diferentes usos daterra atravs do uso conjuntivo de imagens de satlites com planos de informaes

    temticos pr-existentes na bacia do rio Tenente Amaral em Jaciara-MT, e como

    objetivos especficos:

    Definir as variveis que determinam o plantio das culturas estudadas, como os

    aspectos geomorfolgicos e pedolgicos;

    Ponderar a importncia das variveis ambientais na determinao dos cultivos

    agrcolas para presena ou ausncia de determinado uso na bacia de estudo;

    Mapeamento das lavouras agrcolas, pastagens e da vegetao natural por

    abordagens fuzzy;

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    Validao do modelo de classificao proposto.

    De acordo com Fomaggio et al, (1989) a agricultura uma das atividades

    mais antigas praticadas pelo homem principalmente para atender as suas

    necessidades, mas ao mesmo tempo, a principal responsvel pelas

    transformaes da natureza, constituindo uma relao dialtica, onde um fator

    depende do outro, gerando benefcios e conseqncias.

    O uso do solo com a atividade agropecuria nas bacias de drenagem em

    Mato-Grosso tem modificado o ambiente, criando novos espaos remodelados,

    criando uma nova paisagem procedente da interveno do homem.

    Diante disso, a possibilidade de conhecer as caractersticas fsicas e de usodo solo de forma sistematizada facilita a identificao de elementos causadores de

    impactos e alteraes decorrentes de aes degradantes.

    Neste contexto, este trabalho visa contribuir para um mapeamento mais

    confivel para fins de planejamento territorial e agrcola, possibilitando uma maior

    tomada de deciso, para previso de safras e produtividade, alm disso, pode

    fornecer dados importantes para outros estudos, tais como, contaminao das

    guas ou dos solos, escoamento superficial e sua influncia no regime hdrico. Almdestes fatores, este estudo parte integrante do projeto Anlise de risco ecolgico

    de sistemas aquticos com base no planejamento de conservao para a bacia do

    rio Cuiab, onde os resultados deste contribuiro para as demais pesquisas

    desenvolvidas na respectiva bacia hidrogrfica.

    O trabalho est divido em cinco sees, nas quais esto apresentados todos

    os processos realizados para aquisio de materiais, anlises e resultado desta

    pesquisa.A primeira seo apresenta uma abordagem geral sobre o trabalho e o

    objetivo a ser alcanado.

    Na segunda seo apresentada a fundamentao terica, na qual se busca

    fazer uma contextualizao e fundamentao dos assuntos abordados, de forma

    geral, inerentes aos estudos geogrficos realizados em bacias hidrogrficas,

    tcnicas de sensoriamento remoto e comportamento espectral da vegetao e os

    conceitos gerais sobre a lgica fuzzy e processos de classificao de imagem

    digitais por abordagens fuzzy.

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    A terceira seo composta pela caracterizao da rea de estudo,

    constituda pela bacia Rio Tenente Amaral em Jaciara-MT.

    A quarta seo aborda os procedimentos metodolgicos, no qual so

    apresentados os materiais utilizados nesta pesquisa.

    Na quinta seo so apresentados os resultados e discusses dos dados

    analisados. Finalmente, na sexta seo, apresentam-se as consideraes finais

    deste trabalho.

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    2. FUNDAMENTAO TERICA

    2.1. A Geografia nos estudos de modelagem e sistemas ambientais em bacias

    hidrogrficas

    Para a Geografia, cincia que estuda a Terra e as relaes que se

    estabelecem no decorrente do uso da mesma pelo ser humano, a bacia hidrogrfica

    um importante objeto de estudo, pois est se constitui em um sistema complexo,

    onde convivem juntamente dinmicas e processos naturais, incluindo os processos

    qumicos, fsicos e biolgicos e a ocupao do homem, que faz uso dos recursos

    naturais oferecidos por esse sistema (BELTRAME, apud LEITE E ROSA, 1994).

    A adoo da abordagem sistmica e de paisagem integrada, amplamente

    inserida no corpo terico-metodolgico da Geografia, contribui para anlise da

    complexa realidade na relao sociedade - natureza. A Bacia Hidrogrfica, como

    unidade de anlise espacial, enquanto entidade territorial sistmica torna-se objeto

    de estudos (hidrolgicos ou geomorfolgicos, como tambm para estudos

    relacionados aos aspectos biticos, socioeconmicos e socioculturais). E adotada

    como tal numa diversidade de trabalhos em Geografia e reas afins.

    As bacias hidrogrficas so reconhecidas como unidade espacial na

    Geografia Fsica desde a dcada de 40, e como tal, de fato incorporada pelos

    profissionais da Geografia e das chamadas Cincias Ambientais em seus estudos e

    projetos de pesquisas como clula bsica de anlise ambiental, por permitir

    conhecer e avaliar seus diversos componentes, os processos e interaes que nela

    ocorrem (BELTRAME, op. cit.).

    O uso da bacia hidrogrfica como estudo e planejamento, nas investigaes e

    no gerenciamento dos recursos hdricos originou-se da percepo de que os

    ecossistemas aquticos so essencialmente abertos, trocando energia e matria

    entre si e com os ecossistemas terrestres adjacentes, sofrendo alteraes de

    diferentes tipos em virtude das atividades antrpicas nele desenvolvidas. A viso

    sistmica e integrada do ambiente est implcita na adoo desta unidade

    fundamental. Considerando as alteraes ambientais antrpicas, constitui-se

    relevante para a cincia geogrfica apresentar pressupostos terico-metodolgico

    no sentido de ver conjuntamente os elementos que constituem a paisagem,

  • 8/12/2019 ADRIANA OLIVEIRA BARROS - Aplicabilidade Da Logica Fuzzy Para a Classificacao Do Uso Da Terra Na Bacia Do Rio

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    concomitantemente produzir informaes que auxiliem no planejamento do uso e

    ocupao territorial (ESPINDOLA et. al, 2000).

    Um sistema pode ser definido como um conjunto de fenmenos que se

    processam mediante fluxos de matria e energia. Esses fluxos originam relaes de

    dependncia mtua entre os fenmenos. Para o autor, esse conceito permite adotar

    uma atitude dialtica entre a necessidade da anlise e a necessidade de uma viso

    de conjunto, capaz de ensejar uma atuao eficaz sobre esse meio ambiente. O

    conceito de sistema , atualmente, o melhor instrumento lgico de que dispomos

    para estudar o meio ambiente (TRICART, 1997).

    Os modelos que procuram sintetizar os sistemas tm a finalidade de

    fornecer um quadro global da totalidade do sistema, estabelecendo o grau deconhecimento sobre as partes componentes, interaes entre os elementos e o

    funcionamento interativo entre os dados de entrada e sada do sistema

    (CHRISTOFFOLLETI, 1999).

    O objetivo dos modelos dinmicos em Sistemas de Informao Geogrfica

    (SIG) realizar a simulao numrica de processos do mundo real em que os

    estados de uma localizao na superfcie terrestre muda em resposta a variao em

    suas foras direcionadoras (BURROUGH, 1998). E estes podem ser classificados deacordo com as tipologias.

    2.2. Sensoriamento Remoto e o comportamento espectral da vegetao

    Como a viso humana limitada, necessrio buscar uma abordagem

    alternativa que permita registrar, quantificar e fornecer, adequadamente,

    informaes sobre os objetos estudados na superfcie terrestre. Nesse contexto, o

    Sensoriamento Remoto surge como uma tecnologia que permite suprir esta

    necessidade.

    O sensoriamento remoto a tcnica de se obter informaessobre um determinado alvo (objetos, reas ou fenmenos), atravsda anlise dos dados adquiridos por meio de um sensor que noesteja em contato com o alvo sob investigao. So destacadosquatro componentes bsicos: a fonte de energia (normalmente, o

    Sol, para sistemas passivos); a atmosfera; os alvos terrestres; e osatlite/sensor (LILLESAND E KIEFER ,1994, p.1).

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    Assim, a utilizao das tcnicas de Sensoriamento Remoto conciliadas com a

    tcnica de Geoprocessamento tem possibilitado o desenvolvimento de trabalhos que

    contribuem no monitoramento e planejamento da superfcie da Terra, contribuindo

    para melhor tomada de deciso no mbito do planejamento.

    A obteno das informaes da superfcie terrestre depende da interao dos

    objetos com a energia eletromagntica. A energia solar a fonte principal no que

    tange aos produtos de Sensoriamento Remoto que apresentam tipos de sensores

    passivos.

    A radiao eletromagntica (REM) que emitida pelo sol se propaga pela

    atmosfera at atingir os alvos da superfcie terrestre. Contudo, os componentes

    atmosfricos (gs carbnico, oxignio, oznio, vapor dgua e aerossis) interferemno percurso da REM at os alvos, podendo ocasionar efeitos de absoro e

    espalhamento dessa energia (LILLESAND; KIEFER,1994, op. cit.)

    Aps percorrer o trajeto da fonte at os alvos terrestres, a energia refletida

    e/ou emitida pela superfcie captada por dispositivos eletrnicos (sensores),

    instalados em satlites artificiais, e transformada em sinais eltricos, que so

    registrados e transmitidos para estaes de recepo na Terra. Esses sinais

    recebidos pelas estaes so transformados em dados na forma de grficos, tabelasou imagens, que, quando interpretados, permitem obter informaes a respeito dos

    alvos da superfcie terrestre (FLORENZANO, 2002).

    As imagens obtidas por sistemas sensores, ditas multiespectrais, constituem

    um conjunto de cenas (denominadas canais ou bandas) adquiridas,

    simultaneamente, de uma mesma rea, onde a REM registrada em diferentes

    intervalos espectrais. Essas imagens so armazenadas como matrizes, onde cada

    elemento (denominadopixel) que as constitui possui coordenadas espaciais (x, y) e representado por um conjunto de valores de brilho (tons de cinza ou nveis

    digitais). Assim, cada pixel pode ser representado por um vetor de atributos, cuja

    dimenso definida pela quantidade de bandas espectrais analisadas (RICHARDS;

    JIA, 1999).

    Os sensores remotos orbitais so desenvolvidos para medir a energia

    eletromagntica proveniente dos alvos na superfcie terrestre. As caractersticas

    multiespectrais desses sensores permitem medir e registrar a energia

    eletromagntica em determinadas faixas de comprimento de onda, chamadas de

    bandas espectrais, transformando-a numa imagem digital que pode ser interpretada.

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    As imagens de satlites so utilizadas para vrios fins e em diversos estudos

    de ordem ambiental:

    Aplicada em diversos estudos de modelagem ambiental, a agricultura uma das reas de aplicao com maior demanda de dados de sensoresorbitais. Atravs do Sensoriamento Remoto, possvel obter informaessobre: estimativa de rea plantada, produo agrcola, vigor vegetativo dasculturas, alm de fornecer subsdios para o manejo agrcola em nvel depas, Estado, municpio ou ainda em nvel de microbacia hidrogrfica(STEVEM ; JAGARD, 2002.p 149.).

    Neste sentido, as imagens de satlites so utilizadas para vrios fins,

    sobretudo, para mapear o uso da Terra com o objetivo de discriminar as culturas

    agrcolas e a vegetao natural, bem como, quantificar as reas plantadas. Para

    tanto, importante o conhecimento e o estudo dos alvos na superfcie, pois estes

    possuem diferentes caractersticas espectrais, podendo ser identificados pelo seu

    comportamento espectral (ou assinatura espectral).

    A assinatura espectral dos alvos , normalmente, representada por um grfico

    que relaciona a porcentagem de refletncia do alvo em funo do comprimento de

    onda (m), para diferente tipo ou estgio fonolgico da vegetao, como ilustra a

    figura 1. A partir de um conjunto de valores de refletncia para o mesmo alvo,

    medido em um intervalo especfico de comprimento de onda, supe-se conhecido o

    comportamento espectral daquele alvo (JENSEN, 1996).

    A figura 01 mostra a diferena na refletncia da vegetao verde e da

    vegetao seca em diferentes comprimentos de ondas, desde a faixa do visvel at

    ao infravermelho mdio.

    A refletncia de uma vegetao verde diferente e varivel com o

    comprimento de onda nas regies do espectro eletromagntico do visvel, do

    infravermelho prximo e do infravermelho mdio.

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    Figura 01: Comprimento de ondas em estgios de vegetaoFonte: Adaptado por Moreira (2003).

    Ao analisar a figura 01, observa-se que os objetos (vegetao verde e

    a vegetao seca) apresentam valores espectrais diferentes de refletncia, sendo a

    vegetao verde a que apresenta maiores valores, em relao a vegetao seca.

    Isso acontece, pois, na regio do visvel (0,4 a 0,7 m), h presena de

    pigmentos clorofilados da planta que responsvel pela maior absoro da radiao

    nas pores azul e vermelha, sendo menos absorvida na poro verde. No

    infravermelho prximo (0,7 m a 1,3 m) a estrutura celular responsvel por altos

    valores de refletncia e transmitncia e baixos valores de absorbncia, j no

    infravermelho mdio (1,3 m a 2,6 m), as propriedades internas das plantas e a

    presena de gua provocam alta absoro da radiao. Nos comprimentos de onda

    de 1,4 m, 1,9 m e 2,6 m (HOFFER, 1978).

    Sendo assim, importante conhecer as propriedades espectrais das plantas,

    responsveis pelo comportamento espectral do dossel como um todo, bem como

    das caractersticas associadas ao solo, pois este pode influenciar na reflexo da

    vegetao.

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    2.3. A Lgica Fuzzy e os conjuntos Fuzzy

    2.3.1. Conceitos Gerais

    A lgica fuzzypode ser definida como parte da lgica matemtica dedicada

    aos princpios formais do raciocnio incerto ou aproximado, portanto mais prximo do

    pensamento humano e da linguagem natural. Devido a esta propriedade e

    capacidade de realizar inferncias, a lgica fuzzy tem encontrado diversas

    aplicaes em vrias reas como modelagem de sistemas de reconhecimento de

    padres.

    Segundo Zadeh (1965), os seres humanos raramente usam nmeros para

    resolver problemas. Assim, modelar frases e estimativas humanas atravs de

    formalismos matemticos, no um procedimento facilmente realizado. A lgica

    fuzzy proporciona uma linguagem natural, onde predomina o raciocnio aproximado

    com proposies imprecisas, utilizando a teoria dos conjuntos fuzzy como a principal

    ferramenta.

    A teoria dos conjuntos fuzzy (nebulosos), uma extenso da teoria dos

    conjuntos clssicos e est associada aos conceitos bsicos de funes de

    pertinncia. A sua utilizao apropriada em sistemas que se caracterizam por sua

    generalidade, ambigidade e impreciso para a extrao de informaes vagas.

    Enquanto que na teoria dos conjuntos clssicos (lgica Booleana) permitem

    apenas o uso de funes de associaes binrias, que identificam os elementos

    membros e no membros de uma classe. A lgica fuzzy permite tambm, a

    possibilidade de uma associao parcial, isto , elementos que so parcialmente

    pertinentes a uma ou mais classes.

    O conjunto A de valores fuzzy do universo X definido pelos seguintes paresordenados (Equao 2.1):

    A = {(x, A(x)) | x ; X} [2.1]

    A funo A(x) denominada nvel de pertinncia do ponto x ao conjunto A e

    determina com que grau um objeto x pertence a um conjunto A.

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    Em conjuntos clssicos, apenas dois valores para A(x) so permitidos: o

    elemento pertence (verdadeiro = 1) ou no pertence a um determinado conjunto

    (falso = 0).

    Na teoria dos conjuntos fuzzy, a transio entre pertencer e no pertencer

    gradual, ou seja, um nmero real variando de forma contnua no intervalo de zero

    a um (ZADEH, 1965).

    Como exemplo, considere X = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} uma coleo de

    nmeros inteiros. Seja A um conjunto nebuloso que define nmeros inteiro prximos

    a 5, dado por: A = {(1, 0), (2, 0,4), (3, 0,6), (4, 0,8), (5, 1), (6, 0,8), (7, 0,6), (8, 0,4),

    (9, 0)}.

    O valor 0 representa a excluso completa ao conjunto, 1 representa apertinncia completa e 0,5 o ponto de passagem (cross-over) de uma classe a

    outra. Os conjuntos clssicos podem ser vistos como um caso particular dos

    conjuntos fuzzy, nos quais apenas os limites do intervalo so utilizados na definio

    da funo de pertinncia (Figura 2).

    A pertinncia de um elemento a um determinado conjunto passa a seruma questo de gradao. Nos casos extremos, o grau de pertinncia 0,

    ocasio em que o elemento no pertence ao conjunto, ou o grau depertinncia e 1, se o elemento pertence 100% ao conjunto (TURKSEN apudGALO E PRADO, 2009, p.235).

    Portanto, um conjunto fuzzy surge a partir da extenso de um conjunto

    clssico (rgido), passando a incorporar medidas de incerteza. A Figura 02 ilustra as

    funes de pertinncia no caso de conjuntos clssicos e fuzzy.

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    Figura 02: Funes de pertinncia - conjuntos clssicos (a) e conjuntos fuzzy (b).Fonte: Delgado (2002).

    De acordo com Zadeh (1990), os nveis de pertinncia refletem uma ordem

    no baseada em probabilidade, mas sim em possibilidade, que so conceitos

    diferentes. As medidas de probabilidade esto associadas a conjuntos de limites

    precisos, enquanto que a possibilidade a conjuntos imprecisos. A questo que surge

    na determinao dos conjuntos fuzzy a escolha de uma funo de pertinncia

    apropriada, uma vez que esta funo deve ser flexvel tanto para modelar a

    diversidade de formas de um atributo, quanto no estabelecimento dos parmetros do

    modelo.No mapeamento do uso da terra, sendo as informaes geogrficas

    imprecisas por natureza, e que em muitos casos, difcil distinguir claramente os

    limites entre dois tipos de cobertura da terra, um conceito de pertinncia alternativo

    necessrio. Neste sentido, a teoria dos conjuntos fuzzypode fornecer uma melhor

    representao para fenmenos geogrficos.

    A teoria de conjuntos fuzzyconsidera a natureza heterognea e imprecisa do

    mundo real, e pode ser utilizada juntamente com algoritmos de classificaosupervisionada e no supervisionada (JENSEN, apud NOGUCHI, 2004).

    Devido a isso, a teoria tem se destacado cada vez mais na rea de

    processamento de imagens, pois proporciona uma ferramenta satisfatria na

    representao de incertezas que surgem em segmentao ou classificao, sendo

    possvel atravs dela modelar a atividade de percepo dos seres humanos.

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    2.3.2. Peso e normalizao

    O peso de um conjunto fuzzy o maior grau de pertinncia alcanado por

    algum elemento no conjunto. A normalizao de um conjunto de nmeros (ou deuma funo) encontrada ao dividir cada nmero do conjunto pelo maior numero,

    tornando-se o maior nmero igual a 1. Por exemplo, o conjunto de nveis de cinza

    (30, 50, 80, 100, 70, 40) normalizado para (0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 0.7, 0.4) se for

    dividido cada nmero por 100.

    Portanto, um conjunto fuzzy chamado normalizado quando pelo menos um

    de seus elementos atinge o mximo grau de pertinncia possvel. Se a faixa dos

    graus de pertinncia um intervalo fechado entre 0 e 1, por exemplo, ento pelomenos um elemento deve ter um grau de pertinncia de 1 para o conjunto fuzzyser

    considerado normalizado. Isso tambm implica que o peso do conjunto fuzzy seja

    igual a 1.

    2.3.3. A integrao da lgica fuzzy em classificao de imagens digitais

    Classificao digital de imagens consiste em estabelecer o processo de

    deciso, pelo qual um grupo de pixels definido como pertencente a umadeterminada classe ou tema que descreve um objeto no mundo real. Para

    estabelecer o processo de classificao digital, primeiramente devem ser escolhidas

    as feies de interesse, seguido da determinao do mtodo "Padro de

    Comparao", ou seja, a classificao propriamente dita e o modo de avaliao da

    exatido do mapa gerado (MATHER, 2001).

    Este processo pode partir do prprio usurio na identificao visual e no

    agrupamento de tais alvos em classes sendo denominada de classificaosupervisionada. Por outro lado, este processo de classificao pode ser no

    supervisionada, ficando a cargo do software utilizado, agrupar tais alvos a

    semelhantes comportamentos espectrais.

    A classificao supervisionada constri classificadores com base na amostra

    de treino e a qualidade desta amostra determina o sucesso da fase de classificao

    e o valor da informao por ela gerada (JENSEN apud PRADO; GALO, 2006). Esta

    pode ainda ser subdividida em rgida ou relativa. Quanto a primeira classificao, sedestaca o mtodo de mxima verossimilhana. Este mtodo se baseia na teoria de

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    Bayes. Conhecendo as informaes do conjunto de amostras de treinamento de

    cada classe, este comando associa atravs da mdia e da varincia e covarincia

    das assinaturas espectrais, a possibilidade de um pixel pertencer a uma

    determinada classe (CLARK LABS, 2006). Como resultado tem-se uma imagem com

    as diversas classes representadas.

    No entanto, Conese et al (1996) afirma que:

    Uma das limitaes deste mtodo refere-se ao fato do pixel seratribudo a uma nica classe temtica, desconsiderando qualquer proporode contribuio de outras classes para esse pixel. Essas tcnicas derepresentao tm dificuldades para lidar com fenmenos que no podemser descritos por uma pertinncia total a um nico conjunto, como misturas

    entre tipos de coberturas, que ocorrem freqentemente, implicando emperda substancial de informao espectral til.

    Na classificao de imagens para o monitoramento de culturas agrcolas, a

    vegetao pode estar em diferentes condies ao longo do seu ciclo de

    desenvolvimento, provocando mudanas na quantidade de energia refletida.

    Entretanto, tais condies podem no ser diferenciadas, a menos que mais classes

    sejam definidas, o que torna o processamento mais custoso. Mesmo expandindo-se

    o nmero de classes para melhorar a discriminao, a variabilidade dentro de cada

    classe ainda pode existir.

    Quando existe uma nica classe de cobertura da terra, um pixel de uma

    imagem de Sensoriamento remoto registra as caractersticas espectrais dessa

    classe. No entanto, quando a regio contm uma mistura de classe de cobertura, o

    valor do pixel uma funo da reflectncia da mistura das classes componentes.

    Normalmente, quando mais de uma classe de cobertura o pixel contm, mais

    caractersticas espectrais daquela classe ele tem. Assim pixels mistos tm suas

    caractersticas espectrais que diferem daquelas de um pixel homogneo (WANG,

    1990).

    Nesses casos, uma das tcnicas que pode ser empregada o classificador

    baseado em lgica fuzzy ou Nebulosa para a soluo da mistura espectral, pois

    permite a anlise sub-pixel para estimar as propores de cada superfcie dentro

    dos pixels, gerando, como produto, imagens fracionadas de cada classe (FOODY

    apud ANTUNES, 2003).

    Na classificao fuzzy, as classes de cobertura so representadas comoconjuntos fuzzy, e interpreta-se como uma questo de grau de pertinncia de um

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    objeto a uma determinada classe, pois o espao multiespectral no particionado

    por superfcies rgidas, gerando uma participao fuzzy.

    Nesse caso, graus de pertinncias so atribudos aos pixels para indicar a

    proporo com que estes pertencem a cada classe. Tal partio chamada de

    participao fuzzy do espao multiespectral. Nesta classificao ao invs de uma

    nica imagem gerada, so geradas imagens representando a possibilidade dos

    pixels existentes na imagem pertencerem a cada classe. So diversas as

    ferramentas utilizadas em software, inclusive no IDRISIAndes.

    importante saber que h vrias maneiras de derivar uma classificao

    fuzzy. Uma maneira, por exemplo, a partir do classificador de Mxima

    Verossimilhana, conservando as probabilidades de pertinncia de cada pixel emrelao a todas as classes propostas.

    Os pixels com mistura de classes ou condies intermedirias podem ser

    descritos pelos graus de pertinncia. Se num pixel existem trs tipos de cobertura

    podem-se ter trs graus de pertinncia que indicam a associao do pixel com essas

    trs classes, como exemplificado na figura 03.

    Os conjuntos fuzzy no mbito do SIG podem ser utilizados para o

    processamento de problemas de mapeamento de reas, ou seja, para determinar aque classe de uso do solo pertence a uma rea ou se uma rea pode ser utilizada

    para um determinado fim.

    Figura 03: Exemplo de graus de pertinncia de um pixel.

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    Zheng et al. (apud NOGUCHl, 2004) fizeram a integrao de Sistemas de

    Informao Geogrfica (SIG) com lgica fuzzy no mapeamento do uso do solo.

    Concluram que as regras da lgica fuzzy tm, um grande potencial a ser

    considerado como um modelo inteligente para operaes espaciais num SIG,

    mostrando que no somente o objetivo de classificao foi alcanado, mas tambm,

    os dados puderam perfeitamente simular a variao de classes e inferir o resultado

    da classificao.

    Bastin (apud NOGUCHI, 2004) utilizou o modelo de classificao baseado em

    lgica fuzzy, o modelo de mistura linear e os valores de probabilidades derivados da

    classificao pelo mtodo da Mxima Verossimilhana (MaxVer) para separar

    classes com mistura espectral em imagens Landsat 5/TM.A partir dessas imagens tambm foram obtidas imagens de referncia por

    classificao no-supervisionada. Um conjunto de imagens frao de referncia para

    cada classe foi produzido, mostrando a proporo de cada classe em cada pixel. As

    imagens frao geradas pelos trs mtodos foram comparadas com as imagens

    frao de referncia e, tambm, com o resultado da classificao pelo mtodo

    MaxVer, em que se concluiu que a classificao fuzzy obteve a melhor performance

    para localizar e quantificar os pixels misturados, produzindo uma boa estimativa sub-pixel das classes de cobertura do solo.

    O trabalho desenvolvido por Prado e Galo (2000) teve como objetivo analisar

    e comparar os resultados obtidos da classificao do uso da Terra no municpio de

    Teodoro Sampaio a partir da aplicao da tcnica de Mxima verossimilhana e de

    dois classificadores baseados em abordagens fuzzy (relativo baysiano e distncia da

    mdia fuzzy), utilizando imagens ETM+/ Landsat de uma rea teste previamente

    selecionada. Os alvos escolhidos foram: mata, culturas agrcolas, rea urbana,pastagens e vegetao natural.

    Os resultados obtidos com a aplicao das tcnicas de Mxima

    verossimilhana, relativa bayesiana e Distancia da Mdia, mostraram que as

    classificaes relativas so mais adequadas s situaes onde ocorre confuso

    entre as classes, ou seja, quando estas apresentam comportamento inerentemente

    fuzzy e respostas espectrais similares, dificultando a separao das mesmas. Alm

    disso, as classificaes fuzzy mostraram informaes relacionadas com a incerteza

    na atribuio dos pixels s classes, que podem ser teis e tornar os mapas

    temticos gerados mais confiveis.

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    REA DE ESTUDO

    3.1. Caractersticas gerais

    O Estado de Mato Grosso situa-se na Regio Centro - Oeste do Pas, com

    extenso territorial de 906.807,90 km, possui trs domnios fitogeogrficos, sendo:

    Amaznia, Cerrado e o Pantanal. Tm grande disponibilidade hdrica, banhado por

    trs grandes bacias: Amaznica, Platina e Araguaia-Tocantins (MAITELLI, 2005).

    A Bacia Platina ou do Paran em Mato Grosso, representada pelo rio

    Paraguai e seus afluentes e constituem-se quase exclusivamente por rios de

    plancies. Suas principais sub-bacias so: Sub-bacia do Alto Paraguai; Sub-bacia

    do Cuiab; Sub-bacia do So Loureno; Sub-bacia do Corrente-Taquari.

    A rea de estudo compreende a sub-bacia hidrogrfica do rio So Loureno,

    Bacia do Rio Tenente Amaral, tendo como afluentes principais, o Crrego Brilhante,

    Cachoeirinha e Saia Branca, todos pertencentes ao municpio de Jaciara-MT,

    microrregio de Rondonpolis.

    A referente bacia, figura 4, est localiza nas coordenadas 15 08 S a 16 00

    S e 55 05 W a 55 35W apresentando uma rea de 858,43 Km.

    No contexto econmico, a rea de estudo est inserida no processo de

    ocupao e produo de gros e cultivo da cana-de-acar, resultado do avano da

    fronteira agrcola no estado de Mato Grosso.

    A bacia apresenta tambm uma considervel rea ocupada por pastagens,

    considerando predominncia tanto de pastagens quanto de agricultura mecanizada.

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    Figura 4: Localizao da rea de estudo.Fonte: Imagem Spot de 2008 disponvel no site da SEPLAN,e adaptado por Barros, 2011.

    3.2. Aspectos do Uso e ocupao da Bacia

    A Bacia hidrogrfica encontra-se em rea de domnio do Cerrado. Em

    razo das caractersticas favorveis explorao agropecuria, a maior parte das

    formaes vegetacionais naturais foram retiradas e deram lugar a uma diversidade

    de cultivos.

    A atividade econmica na rea est pautada na agropecuria. Sendo que a

    pecuria, figura 05, est espacializada principalmente na poro sul, sudeste e

    nordeste da bacia, normalmente onde apresentam relevo ondulado.

    E nas partes sul, sudoeste, norte e noroeste, apresentam um predomnio de

    atividades agrcolas, como o milho, a cana-de-acar, o algodo, a soja entre

    outras. Isso ocorre, principalmente pelo fato do relevo ser plano, pois facilita a

    utilizao dos maquinrios para o manejo agrcola (SANTOS, 2007).

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    Neste sentido, de acordo com o calendrio agrcola da Empresa Mato-

    grossense de Pesquisa, Assistncia e Extenso Rural-MT (Empaer), inicia-se

    primeiramente o plantio da soja a partir do ms de setembro, no comeo das

    primeiras chuvas. Num segundo momento aps a colheita da soja inicia-se o plantio

    da segunda cultura (safrinha), no qual prevalece o plantio de algodo, milho e

    milheto.

    O plantio do algodo, figura 6, inicia-se no ms de dezembro, com inicio da

    colheita no ms de maio. J o inicio do plantio do milho safrinha e milheto

    acontecem no ms de fevereiro e o perodo de colheita no ms de junho e julho.

    Figura 6: cultivo de algodo na bacia Tenenete AmaralFoto: Adriana Oliveira Barros, 2010.

    Assim, cabe ressaltar que o perodo de coleta dos dados ocorreu no perodoentressafra da soja.

    O cultivo da Crolatria, figura 7, na rea de estudo recomendado para

    adubao verde na rotao de cultura, sendo uma excelente opo para a fixao

    do nitrognio, apresentando caractersticas essenciais para melhoria do solo como

    fcil nodulao.

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    Figura 7: Cultivo da Crolatria na bacia do rio Tenente AmaralFoto: Adriana Oliveira Barros, 2010.

    J a cultura da cana-de-acar, figura 8, a matria prima que abastece a

    usina Pantanal, que se localiza na bacia, esta usina opera em toda cadeia produtiva

    da cana-de-acar, desde o plantio at a transformao final da matria prima em

    lcool e acar.

    Figura 8: Cultivo da cana-de-acar na bacia do rio Tenente Amaral

    Foto: Adriana Oliveira Barros, 2010.

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    De acordo com Moreno, (2005) a cana-de-acar tem se expandido nos

    cerrados mato-grossense, apresentando nveis crescentes de rea plantada e de

    produo.

    A produo de cana-de-acar absorvida no prprio Estado pelo setor

    industrial sucroalcooleiro, que produz acar, lcool hidratado e anidro.

    De acordo com Moreno (2005), o acar e o lcool produzidos em Mato

    Grosso so comercializados nos mercados regionais e nacionais, com pequena

    parte exportada para pases fronteirios, principalmente a Bolvia.

    3.4. Vegetao

    A Bacia do Rio Tenente Amaral encontra-se em rea de domnio do Cerrado

    e remanescentes de Floresta Estacional Semidecidual.

    O inventrio Florestal da vegetao natural bem como o mapa de vegetao e

    uso atual efetuados por Vasconcelos et al (2007) classificou e delimitou as

    seguintes tipologias de vegetao remanescentes na Bacia:

    3.4.1. Formaes Savnicas (Cerrado)

    3.4.1.1. Savana Arbrea Densa (Cerrado)

    Corresponde a uma zona de transio entre a savana (cerrado e as matas,

    estando caracterizada pela presena de um nmero de rvores superior ao dos

    arbustos. Nestas rvores, geralmente mais altas, os trocos so quase totalmente

    retos, e as folhas podem variar de grandes a pequenas.

    3.4.1.2. Savana arbrea (Cerrado stricto sensu)

    caracterizada por um tapete gramneo lenhoso continuo e pela presena de

    rvores gregrias de tronco e galhos retorcidos, casca espessa (as vezes suberosa),

    folhas grandes podendo ser grossas, coriceas e speras.

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    3.4.1.3. Savana Arbrea Aberta (Campo Cerrado)

    Tem um tapete vegetal de campo onde predominam rvores pequenas,

    tortuosas, e na maior parte de crtex suberoso, espesso em sulcos, que podem

    atingir 5 metros de altura, associadas a uma longa cobertura gramneo-lenhosa e

    que so atacadas pelo fogo praticamente em todos os anos. Na savana arbrea

    aberta (campo cerrado) existe a possibilidade de ocorrncia de agrupamentos de

    rvores raquticas entremeadas com arbustos baixos, subarbustos, ervas e

    palmeiras ans.

    3.4.1.4. Savana Parque (Campo Sujo)

    Esta formao, figura 9, tem como caractersticas ser semelhante com uma

    savana arbrea aberta (campo cerrado) degradada, constituda por estratos

    arbustivos e subarbustivos que se superpem a vegetao herbcea, estando

    espalhados irregularmente e ocorrendo quase em meio a vegetao da savana

    (cerrado), tem em sua constituio tpicos solos pobres e seus limites soimprecisos.

    Figura 9: Diferentes fitosionomias do Cerrado na rea em estudoFoto: Adriana Oliveira Barros, 2010.

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    Esta formao vegetal foi caracterizada por Ross e Santos (1982), como o

    tipo vegetal campestre natural e antrpico, constitudo por rvores de pequeno e

    mdio porte que ocorrem associadas esparsamente a uma cobertura graminosa,mais arbustos, subarbustos e ervas que esto referidas aos solos com superfcie

    dura, argilosos, cascalhos quartzosos, solos ferruginosos e areias soltas, nas faixas

    de predominncia das unidades litoestratigraficas de formao Aquidauana e Utiariti

    e das Coberturas Detrito-Lateriticas que so encontradas na rea em analise.

    3.4.1.5. Savana Gramineo-Lenhosa (Campo Limpo)

    Esta formao caracterizada por uma associao de cobertura de

    gramneas com plantas lenhosas, pequenas herbceas, as vezes com o

    aparecimento de subarbustos. comum a ocorrncias de gramneas isoladas ou

    ento em tufos dispersos.

    Nesta formao, durante a estao das chuvas, a cobertura de gramneas

    densa e alta, j na estao da seca, ela apresenta-se com seca e por vezes

    consumida pelo fogo, como um fenmeno anual.

    3.4.2. Formaes Florestadas

    Nestas formaes temos a ocorrncia de Floresta Estacional Semidecidual e

    Matas de galeria, que so caractersticas nas vrias fitofisionomias da rea em

    estudo.

    3.4.2.1. Floresta Estacional Semidecidual

    O conceito ecolgico das Florestas estacionais relaciona-se a ocorrncia de

    clima de duas estaes, uma chuvosa, outra seca, ou a centuada variao trmica.

    Essa alternncia determina uma estacionalidade foliar dos elementos arbreos

    dominantes, que possuem adaptaes alterao dos fatores climticos podendo

    ser Semidecidual ou Decidual.

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    Floresta Estacional Semidecidual, figura 10, apresenta, em suas

    comunidades, uma percentegem de rvores caduciflias (e no das espcies que

    perdem as folhas individualmente) em torno de 20 a 50%.

    Foto 10: Remanescente de Floresta Estacional semidecidualFoto: Adriana Oliveira Barros, 2010.

    3.4.2.2 Mata de Galeria

    A mata de galeria, figura 09, tem como principal caracterstica, sempre

    acompanhar os vales dos rios e crregos, locais, segundo Braun (1962), com

    elevao da disponibilidade hdrica por efeito do acmulo de gua por gravidade.

    Relata ainda que suas copas so densas, chegando a encontrarem-se margem a

    margem, que funcionam como corredor ecolgico, oferecendo conectividade, abrigo

    e alimento para a biodiversidade existente nessas reas.

    3.5. Aspectos fisiogrficos

    3.5.1. Geologia

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    3.5.. Formao Furnas

    Na Bacia do mdio Rio Paraguai, onde a rea de estudo se encontra, a

    Formao Furnas, figura11, apresenta-se constituda por conglomerados na base e

    arenitos no topo, contendo por vezes intercalaes de nveis argilosos e siltticos.

    Pode apresentar as estratificaes plano-paralela e cruzada, tal como pode-

    se observar em uma nova ocorrncia descoberta nas cabeceiras do Crrego

    Tenente Amaral. O contato com a Formao Ponta Grossa transacional.

    De acordo com a classificao da geologia de Mato Grosso, elaborado pela

    SEPLAN, a formao furnas se encontra na poro centro leste e sudoeste nas

    limitaes da bacia Tenente Amaral. (NASCIMENTO, 2008)

    3.5.1.2. Formao Ponta Grossa

    A Formao Ponta Grossa, figura11, tambm descrita pela primeira vez por

    Derby (1878), em rochas da cidade de Ponta Grossa, no Estado do Paran, tambm

    pertence a rea em estudo.

    Esta unidade apresenta-se via de regra constituda por sedimentos clsticosfinos a muito finos, com arenitos na base folhelhos slticos e argilosos e siltitos no

    topo, sendo predominante em grande parte da Bacia do Alto Rio Paraguai, desde o

    Municpio de Chapada dos Guimares at as regies de Dom Aquino e Jaciara.

    Portanto, a referida formao geolgica se apresente no setor sudeste da

    rea em estudo, o que configura a rea do exutrio do rio Tenente Amaral, ressalta-

    se ainda que esteja presente no setor que ocorrem as principais deposies

    geomorfolgicas da rea.

    3.5.1.3. Formao Cachoeirinha

    A formao Cachoeirinha, figura11, uma unidade estratigrfica basal do

    Tercirio, sendo descrita como constituda por lentes de areias finas a grossas,

    argilosas e cascalhosas (PETROLEO DO BRASIL S/A, 1998).

    Neste sentido, esta unidade foi criada com a inteno de identificar as

    coberturas Detrito-Lateriticas que so encontradas nos planaltos elevados ao norte,

    sudeste e na poro central da rea do Projeto Centro-Leste de Mato Grosso.

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    De acordo com a classificao da Seplan, a formao Cachoeirinha ocorre

    em toda parte central e plana da bacia Tenente Amaral onde, ocupa a maior parte

    da rea localizando-se de norte a sul.

    Figura 11: Compartimentao geolgica da rea.Fonte: Seplan, adaptado por Adriana Oliveira Barros, 2011.

    3.5.2. Geomorfologia

    A Geomorfologia apresenta na rea em estudo duas importantes unidades:

    Sistema de blocos falhados (Sf) verificado na figura 12 na cor verde. Estaunidade, apresenta-se de acordo com a classificao da Seplan-MT (2007)

    com mdia dissecao e prxima ao exutrio da bacia Tenente Amaral.

    Sistemas de aplainamento (Ap) se configura na cor vermelha na figura 12.

    Esta unidade est pontuada na maior parte da bacia hidrogrfica com uma

    conformao plana, o que configura condies propcias para a produo

    agrcola.

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    Figura 12 : compartimento geomorfolgicoFonte: Seplan, adaptado por Adriana Oliveira Barros

    3.5.2.1. Sistema de Blocos Falhados Sf

    Caracteriza-se estruturalmente como uma rea onde esforos tectnicos

    interferem severamente na disposio das formas de relevo atravs de falhas e

    fissuras. As imagens de radar e de satlites mostram claramente os padres

    estruturais associados a relevos de blocos falhados, refletindo deslocamento de

    blocos e falhamentos.

    As linhas de falhas e fraturas tm orientaes bem definidas. O resultado

    destes esforos gera relevos com blocos abatidos (graben) e outros elevados

    (horst), que interferem na topografia original. De acordo com dados da SEPLAN, no

    Estado de Mato Grosso os Sistemas de Blocos Falhados apresentam grande

    variabilidade de situao em relao aos processos de dissecao.

    3.5.2.2. Sistemas de Aplanamento - Ap

    Este sistema corresponde ao conjunto de formas aplanadas e que ocupam

    posio de cimeira dentro do conjunto regional do relevo. So identificadas a partir

    de sua ampla rea de ocorrncia, apresentando baixas declividades e baixa

    densidade de drenagem. Nas imagens de satlite foram identificadas, partir de

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    uma padronagem homognea de formas, com baixa rugosidade. Outra caracterstica

    marcante deste sistema a sua relao com o material superficial, composto por

    uma cobertura argilosa muito espessa, que apresenta crostas ferruginosas em sua

    base, fato este largamente observado nos trabalhos de campo.

    3.5.3. Pedologia

    3.5.3.1. Latossolos

    So os que predominam na maior parte da rea de estudo. Os mesmos

    segundo Braun (1962) se caracterizam por apresentarem um horizonte A1 pouco

    desenvolvido e que no transpe 20 cm de espessura com teores mdios de matria

    orgnica, na rea de plantaes de cana. Apresentam uma porosidade elevada, com

    estrutura, textura e colorao que podem variar de uma localidade para outra.

    Esto caracterizados quimicamente por um pH cido a quase neutro para

    gua que varia em torno de 5,0 a 6,2. Para o pH de CaCl2, os valores oscilam entre

    4,3 a 5,3. Os lcalis como Mg, Ca e K ocorrem em teores baixos. Os teores em

    matria orgnica so variveis, com valores que corresponderam a faixa de 0,21 a

    referente s anlises qumicas. A figura 13 apresenta o uso em solos Latossicos,

    haja vista que existe uma predominncia deste tipo de solo na rea em estudo,

    sendo que os Latossolos esto localizados na poro central da bacia em

    consonncia com topografias planas e, assim, propcios para a produo agrcola da

    regio.

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    Figura: Figura 13: Plantao de milho em Latossolo.Foto: Adriana Oliveira Barros, 2010.

    De acordo com a SEPLAN (2007), so solos minerais, no hidromrficos,

    profundos, e bastante intemperizados, tendo como principais caractersticas

    apresentar um horizonte B Latossolico, de cor vermelho-escuro.

    3.5.3.2. Latossolo Vermelho-Amarelo

    So solos minerais, no hidromrficos, profundos ou muito profundos, bem

    drenados, com ocorrncia de horizonte B Latosslico, de cor vermelho a vermelho-

    amarelada.De acordo com a classificao da SEPLAN (2007) so solos bastante

    intemperizados, o que se reflete na baixa capacidade de troca de ctions e

    saturao de bases.

    3.5.3.3. Neossolos Quartizarnicos

    Tais solos de acordo com a SEPLAN (2007) so caracterizados como solos

    arenosos quartzosos que se desenvolvem a partir dos arenitos ou dos sedimentos

    areno-quartzosos inconsolidados, pertencentes s Formaes Furnas, Ponta Grossa

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    e Utiariti, sendo pouco evoludos com a continuidade dos horizontes dos tipos A e C,

    de pequena capacidade de reteno de gua e ctions, sendo tambm notadamente

    insaturados.

    Segundo Ker et al. (1990), os Neossolos quartzarnicos (antigamente

    denominados Areias quartzosas) so solos de estrutura simples, onde no existe

    coerncia entre as unidades estruturais, em face da carncia de colides agregantes

    (matria orgnica, xidos e argila).

    3.5.3.4. Podzico Vermelho-Amarelo

    So solos minerais, no hidromorficos, com horizonte B textural, de corvermelho-amarelada, apresentam-se como solos profundos a pouco profundos, com

    argila de atividade baixa, horizonte A dos tipos moderado e textura mdia/argilosa

    em sua maioria.

    3.5.4. Clima

    Segundo o modelo de Wladimir Koppen, existem cinco grupos climticos

    principais reconhecidos no estado, baseados principalmente na temperatura e na

    precipitao.

    Segundo Maitelli (2005), essas caractersticas so associadas aos tipos de

    vegetao para definir os tipos de clima, que so abreviados com letra maiscula e

    minscula.

    A bacia Tenente Amaral, figura 14, de acordo com a classificao de W.

    Koppen enquadrasse no tipo climtico (Aw) Clima de Savana, tipo predominante da

    regio.

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    Figura: 14 Classificao Climtica de Kppen para Mato GrossoFonte: Adaptado por Maitelli

    De acordo com Santos (2007) durante o ms mais frio em Julho, a

    temperatura mdia nas mediaes da bacia de 21, 3 C e a precipitao anual

    atingem a casa dos 2.000 mm. A distribuio das precipitaes revela que o regime

    das chuvas tipicamente tropical. Do ponto de vista sazonal, as chuvas ocorrem

    principalmente no vero e reduzem durante o inverno. De maneira geral, verifica-se

    que h dois perodos distintos na rea, um chuvoso que vai de setembro a abril e

    outro seco, de maio a agosto.

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    4. MATERIAIS E MTODOS

    4.1. Viso geral

    Neste captulo esto descritos os procedimentos operacionais para a

    elaborao deste trabalho. A metodologia utilizada baseia-se em Meirelles et al.

    (2007) e consiste basicamente nas seguintes etapas:

    O primeiro passo para o desenvolvimento deste trabalho foi o levantamento e

    leitura de bibliografias ou de fontes secundrias de obras publicadas acerca do tema

    enfocado, que contriburam para a realizao da classificao baseada em regras

    fuzzy.

    Posteriormente, foram buscados os materiais necessrios que deram auxlio

    para o alcance dos objetivos traados. Na Secretaria de Planejamento do Estado de

    Mato Grosso (SEPLAN), obteve-se as bases cartogrficas de Hidrografia, Pedologia

    Geomorfologia, Geologia e Declividade. Tais dados deram subsdios para a

    discusso do trabalho tcnico e descritivo.

    Concomitante a esse processo realizou-se trabalho de campo com o objetivo

    de fazer o reconhecimento visual da rea de estudo e coleta de amostras dos

    diversos cultivos agrcolas, pastagens e vegetao natural.

    No mapeamento por abordagens fuzzy, permitiu-se desenvolver uma

    classificao integrada, ou seja, combinar diversos mapas e uma imagem de satlite

    que subsidiaram o processo classificatrio.

    Os modelos baseados na lgica fuzzypermitem uma maior flexibilidade nas

    combinaes de mapas com pesos e podem ser implementados nos Sistemas de

    informaes geogrficas atravs de uma linguagem de manipulao espacial

    (MEIRELLES et. al ,2007).

    A figura 15, mostra de maneira geral, as etapas metodolgicas desenvolvidas

    para a elaborao do trabalho proposto.

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    Figura 15: Etapas do desenvolvimento do trabalho

    Definio dasclasses temticas

    Aquisio dos polgonosDas areas de treinamento

    Gerao da matrizdeparticipao fuzzy

    Pr- Classificao

    por Mxima

    Verossimilhana

    Extrao de

    assinaturas paraaclassificao relativa

    Classificao fuzzy

    Reclassificao dasclasses temticas

    Validao

    Delimitao da reade estudo

    Definio dos

    pesos

    Apenas com a

    imagem Landsat

    Com os layers de

    delicividade, solos

    e imagen Landsat

    Desenvolvimento de

    duas classificaes

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    4.2. Pr-processamento dos dados espaciais

    a) O banco de dados espacial da bacia foi desenvolvido no laboratrio de

    geoprocessamento do Departamento de Geografia da UFMT. Aps a seleo

    da rea de estudo, foram adquiridas, tratadas e armazenadas informaes

    secundrias em rgos Estaduais e Federais, e em sites dos mesmos, como

    as bases cartogrficas. Foram acrescentados no banco de dados reas de

    treinamento e validao das classificaes provenientes de campanhas de

    levantamento em campo. A preparao das bases temticas, incluprocedimentos como de ajustes em edio vetorial, pois, foi necessrio

    reeditar os layers temticos a fim de fazer converses geogrficas dos limites

    da bacia com as feies de Hidrografia, Geomorfologia, Geologia, Pedologia e

    Declividade.

    b) Os estudos comparativos de mapeamento do uso da terra utilizando

    classificadores fuzzy e de verossimilhana mxima (Maxver) para definiodos pesos na matriz de pertinncia foram baseados na imagem de satlite

    Landsat-5 TM, na base de solos e declividade de Secretaria de Estado de

    Planejamento (SEPLAN MT).

    4.2.1. Imagens de satlites

    No contexto do presente trabalho, foram utilizadas duas imagens de satlite,Landsat e Spot, para ajuste e classificao do uso da terra na rea em estudo. A

    imagem Landsat-5 TM, correspondente a rbita 226, ponto 071, com resoluo de

    30 metros em composio RGB pelas bandas 3, 4 e 5, obtida gratuitamente na

    pgina de catlogo de imagens CBERS (INPE-DGI, 2010).

    A tabela 1 representa os dados da referida imagem de satlite, utilizada para

    a classificao fuzzy objetivada neste trabalho.

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    Tabela 1. Data de passagem da imagem do satlite LANDSAT.

    Data de Imagem Sensor/Satlite Bandas (TM)

    06/06/2010 TM/LANDSAT -5 3, 4, 5

    A imagem foi utilizada como base para a classificao do uso da terra por

    abordagens fuzzy e tambm como suporte para a pr-classificao pelo algoritmo

    maxver, com o objetivo de criar a matriz de participao no Idrisi, que ser detalhada

    nos captulos posteriores. A escolha da referida imagem se deu por conta de sua

    disponibilidade e sua aplicao, pois consiste em uma imagem de mdia resoluo

    espacial, sendo utilizada por diversos modelos de classificao do uso da terra.

    Em relao cobertura de nuvens, a imagem correspondente a data do

    trabalho de campo no ficou livre das mesmas, e muitas das imagens

    correspondentes ao ms de maio, estavam comprometidas pelo fato do perodo das

    chuvas se estender at aquele ms.

    Assim, a imagem de satlite utilizada para o processamento do modelo digital,

    tem uma limitao considervel, pois datada de um ms aps a coleta dos dados

    de campo uma vez que no havia disponibilidade de imagens de mdia resoluo

    espacial, livre de nuvens na data de visita a campo. Isto inviabilizou oprocessamento da mesma para o modelo, pois, as nuvens descaracterizam os

    nveis de cinza e as suas tonalidades reais.

    J a imagem Spot de resoluo espacial de 2,5 Metros datada de julho de

    2007, disponibilizada pela Secretaria de Estado de Meio Ambiente (SEMA- MT) foi

    importante para fazer a reedio dos dados inseridos no modelo fuzzy, pois ela

    possui uma resoluo espacial de boa qualidade. Deste modo, foi possvel ajustar

    na imagem, por exemplo, dados de solos com ajuda de especialistas de solo e desensoriamento remoto na interpretao e reconhecimento dos solos atravs das

    formas, tonalidade/cor e textura de acordo com as caractersticas dos mesmos.

    Porm, antes de trabalhar com as imagens, foi necessrio o tratamento das

    mesmas, atravs do pr-processamento digital, proporcionando a minimizao das

    distores adquiridas durante o processo de aquisio, transmisso e visualizao

    das imagens, de modo que, a extrao das informaes das mesmas fosse feita de

    forma segura, ntegra e de preciso.

    Neste caso, se fez necessrio a realizao de vrias funes tais como:

    realce ou contraste, georreferenciamento ou registro de imagens e no

  • 8/12/2019 ADRIANA OLIVEIRA BARROS - Aplicabilidade Da Logica Fuzzy Para a Classificacao Do Uso Da Terra Na Bacia Do Rio

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    processamento realizou-se a coleta das reas de treinamento e posteriormente fez-

    se a classificao.

    O realce ou contraste de imagem uma tcnica de ampliao de contraste

    com o objetivo de melhorar a qualidade das imagens sob critrios subjetivos do olho

    humano, ou seja, uma cena de baixo contraste transformada para outra

    visualmente mais destacada. normalmente utilizada como uma etapa de pr-

    processamento para sistemas de reconhecimento de padres.

    Para isto, ocorre uma concentrao em uma pequena faixa dos dados

    contidos em uma imagem de satlite, impedindo o aproveitamento de toda faixa de

    256 nveis de cinza e favorecendo uma visualizao mais ntida.

    Assim, h uma transferncia radiomtrica em cada pixel, aumentando adiscriminao visual entre os objetos presentes na imagem. Esta operao feita

    ponto a ponto, independentemente da vizinhana. A distribuio estatstica dos

    nveis de cinza em termos do nmero de amostras (pixels) com cada nvel descrita

    em um histograma, onde, regra geral, quanto maior a inclinao de uma curva,

    maior o contraste (INPE, 1998).

    Deste modo, o realce ou contraste foi feito no ArcGis, usando a funo do

    histograma de aumento linear de contraste, de forma que os nveis de cinza fossemespalhados por todo o intervalo possvel de 256 nveis com determinao dos

    valores mximos e mnimos. Estes valores compuseram os valores iniciais e finais e

    determinaram a inclinao da reta.

    O processo de georreferenciamento consiste no ajuste do sistema de

    coordenadas de uma imagem com uma base ou carta topogrfica, cobrindo a

    mesma rea. Desta forma possibilita que cada um dos pontos ou pixels da imagem,

    passe a ser atrelado a um par de coordenadas de um sistema universalmenteconhecido. Pode-se usar ento como referncia espacial, uma base em formato

    digital (outra imagem ou arquivo vetorial).

    No caso da rea em estudo, foi adotado para o projeto final o Sistema de

    Projeo Universal Transverso de Mercator-UTM e o Datum WGS 84. Tendo como

    base cartogrfica de apoio a rede hidrogrfica da bacia Tenente Amaral, que foi

    devidamente elaborada a partir da imagem de satlite Spot de resoluo espacial de

    2,5 m, disponibilizada pela SEMA MT.

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    4.2.2. Mapa de solos

    O mapa de solos utilizado foi disponibilizado pela Secretria de Planejamento

    do Estado de Mato Grosso (SEPLAN-MT), e ajustado de acordo com a imagem Spot

    de 5 metros de resoluo espacial pelo Arc-Gis.

    Foi necessria a edio da base temtica, de solos, pois o nvel de detalhe da

    imagem Spot propiciou melhorar a qualidade da escala de abrangncia, tendo em

    vista que as escalas de trabalho da SEPLAN so de 1: 250 000 e o trabalho busca

    melhorar a escala de detalhes dos solos.

    Para tanto, utilizou-se do Software ArcGis 9.3, para a reedio da base desolos, onde muitos estavam sendo extrapolados, devido escala reduzida. Neste

    sentido, tal base, foi reelaborada de acordo com um mosaico de imagens Spot de

    2,5 metros de resoluo espacial disponibilizada pela Secretaria de Estado de Meio

    Ambiente (SEMA- MT) datada de julho de 2007.

    Tal procedimento implicou na melhoria desta base considerada importante

    para o trabalho, haja vista que, determinados tipos de solos no so propcios para a

    prtica de agricultura e pastagens cultivadas na rea de estudo. Para melhor ilustrar,tem-se como exemplo os solos Neossolos Quartzarnicos, que possuem

    caractersticas de tonalidades de cor clara e ainda, para prtica agrcola,

    normalmente se apresentam com curvas de nvel para evitar eroses. Portanto,

    essas caractersticas so visveis na imagem Spot, pois sua resoluo espacial

    proporciona uma boa visibilidade.

    No que tange a sua importncia para a pesquisa, os solos foram classificados

    de acordo com nveis de aptido de uso, com base em levantamento bibliogrfico,onde suas caractersticas so essenciais para determinar que tipo de atividade

    econmica seja mais vivel ao seu uso. Portanto, o trabalho se ampara na

    disponibilidade de diversas bibliografias referentes ao conhecimento pedolgico, na

    qual serviram como suporte para o trabalho tcnico.

    Desta maneira, as pesquisas realizadas pela SEPLAN-MT que serviram para

    respaldar os nveis de importncia dos solos para o cultivo agrcola foram de

    extraordinria importncia, para verificar o nvel de aptido de cada um deles

    presentes na rea de estudo.

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    Assim, o quadro 2 demonstra os nveis da aptido agrcola, com base

    (SEPLAN-MT), onde professores especialistas em estudo dos solos, determinaram o

    nvel de importncia para produo agrcola de cada solo, sendo a, sendo o nvel (1)

    de menor aptido e o nvel (5) o de maior aptido.

    Quadro 2: Nveis de aptido dos solos em relao a produo agrcolapresentes na Bacia do Rio Tenente Amaral

    SOLO NIVEL

    Solos Litlicos 1

    Solos Concrecionrios 2

    Neossolos Quartzerenicos 3

    Solos Podzlicos 4

    Solos Latosslicos 5

    Fonte:Organizado por Adriana Oliveira Barros, 2011.

    Foi necessrio fazer ainda o georreferenciamento do layer e posterior ajuste de

    pixels, pois foi transformado para matriz (linhas e colunas) que devem ter o mesmo

    tamanho dos demais dados, sendo importante o ajuste das informaes com mesmo

    tamanho de pixele com linhas e colunas iguais para o processamento no softwareIDRISI.

    4.2.3. Declividade

    O mapa de declividade do terreno foi elaborado a partir dos dados da Shuttle

    Radar Topography Mission (SRTM) que so os resultados de um projeto cooperativo

    entre a NASA (National Aeronautics and Space Administration), NGA (National

    Geospatial-Intelligence Agency), DLR (Agncia Espacial Alem) e ASI (Agncia

    Espacial Italiana) com o objetivo de gerar um Modelo Digital de Elevao (MDE) da

    Terra. O Projeto SRTM faz parte de um programa que visa examinar a superfcie

    terrestre, oceanos, atmosfera, gelo e a vida como um sistema integrado.

    Os dados foram disponibilizados pelo Departamento Nacional de Produo

    Mineral (DNPM), onde posteriormente calculou-se a declividade percentual com o

    uso da ferramenta slope do ArcGis no Spatial Analyst.

    Tambm foi necessrio fazer o georreferenciamento do layer e posterior ajuste

    de pixels, pois foi transformado para matriz (linhas e colunas) que devem ter o

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    mesmo tamanho dos demais dados, sendo fundamental o ajuste das informaes

    com mesmo tamanho de pixel e com linhas e colunas iguais para que o software

    Idrisi pudesse process-los.

    4.2.4. Levantamento de campo

    O trabalho de campo foi realizado nos dias 20 e 21 de maio de 2010 para a

    coleta de amostras de treinamento e validao das principais culturas agrcolas e

    formaes vegetais existentes na Bacia Tenente Amaral. Foram percorridos

    aproximadamente 130 km, procurando explorar ao mximo a bacia no intuito de

    subsidiar a classificao, sendo rea total da bacia equivalente a 855 Km, vejafigura 16.

    Figura 16: Mapa ilustrativo da configurao da bacia Tenente Amaral.Fonte: Adriana Oliveira Barros

    Para a realizao da coleta dos dados, foi utilizado um receptor de Sistema

    de Posicionamento Global (GPS) marca Garmin-Etrex, uma mquina fotogrfica,

    planilha de campo e uma imagem de Spot da rea com resoluo de 2,5 metros,

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    abrangendo toda a bacia e que serviu de apoio para reconhecimento da rea,

    localizao dos plantios e definio dos pontos de amostras.

    As campanhas de campo tm como principal fundamento a possibilidade de

    abranger ao mximo a rea escolhida propiciando a checagem de dvidas relativas

    aos usos da terra, pois diferentes culturas se configuram em vrios momentos com

    mesma forma, tamanhos e tonalida