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XV COBREAP – CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE

AVALIAÇÕES E PERÍCIAS – IBAPE/SP – 2009

ANÁLISE COMPARATIVA DOS USOS DO SOLO UTILIZANDO IMAGENS ORBITAIS COM DIFERENTES RESOLUÇÕES ESPACIAIS.

JUSSARA D'AMBROSIO FERREIRA, JOSÉ ALEXANDRE SAMBATTI, CYRO JOSÉ MATAVELLI

Resumo:

Durante as vistorias de imóveis rurais para fins de fiscalização quanto ao cumprimento da função social, é necessário realizar um levantamento preciso do uso do solo. Para tanto, as imagens orbitais, quando aliadas à coleta de pontos de controle in loco, são utilizadas como ferramentas eficazes, permitindo a visualização da totalidade do imóvel, inclusive das áreas de difícil acesso. Desta forma, é possível obter resultados altamente confiáveis com reduzido dispêndio de tempo em atividades realizadas em campo. Tendo em vista a grande variedade de imagens orbitais atualmente disponíveis no mercado, o objetivo do presente estudo foi comparar os resultados obtidos, quanto ao uso do solo, procedentes da utilização de duas imagens orbitais: uma de menor (19,5m x 19,5m) e outra de maior resolução espacial (1m x 1m). Constatou-se que o uso da imagem de alta resolução aliado à coleta de pontos de controle propiciou a quantificação precisa das áreas aproveitáveis, das com restrição legal/técnica e das ocupadas com benfeitorias reprodutivas, resultando em um trabalho final muito confiável, minimizando possíveis erros nos valores atribuídos ao passivo ambiental e às benfeitorias reprodutivas indenizáveis.

Palavras-chave: Imagens orbitais, Resolução espacial, Uso do solo, Benfeitoria reprodutiva, Passivo ambiental.

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1. EXPOSIÇÂO:

1.1 - Introdução:

Nos levantamentos de campo realizados nas vistorias de fiscalização deve-se obter, além do perímetro do imóvel, dados suficientes para a elaboração de mapas de uso, fundamentais para a determinação de produtividade/improdutividade, passivo ambiental, dentre outros.

Em muitas situações o técnico se depara com um meio físico adverso, com grande diversidade e detalhamento do uso do solo e dispõe de tempo de vistoria relativamente curto.

Por essa razão, a utilização de imagens orbitais aliada a um levantamento de campo, com coleta de pontos de controle, se apresenta como uma prática bastante eficaz para que os objetivos da vistoria sejam alcançados com alto grau de confiabilidade e reduzido dispêndio de tempo em atividades realizadas em campo.

Atualmente, encontram-se disponíveis no mercado diversos produtos de imageamento orbital que apresentam grandes diferenças quanto à resolução espacial.

O produto de imageamento mais utilizado atualmente na superintendência do INCRA/SC – SR(10) para a produção de mapas de uso do solo é proveniente do satélite Cbers (Chine-Brazil Earth Resources Satellite), cuja resolução espacial é de 19,5m x 19,5m. As imagens deste satélite são atualizadas periodicamente e disponibilizadas gratuitamente através do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE.

A Figura 1 é um produto de imageamento do satélite Cbers referente à parte da cena que contém o imóvel objeto do presente estudo.

Figura 1 - Imagem Cbers RGB 342 (19,5m x 19,5m) e perímetro do imóvel objeto de vistoria de fiscalização (em vermelho).

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Com o objetivo de realizar a vistoria de fiscalização de dois imóveis rurais em

tempo reduzido, que, no entanto, possibilitasse a confecção de mapas de uso do solo com alto nível de detalhamento, a SR(10) adquiriu um produto de imageamento orbital de maior resolução espacial (1m para imagem pancromática e de 4m para imagem multispectral). A Figura 2 é parte da cena adquirida pela SR(10), correspondente à mesma localização geográfica apresentada na figura 1.

Figura 2 - Imagem de alta resolução (1m x 1m) e perímetro do imóvel objeto de vistoria de fiscalização (em laranja).

Com a disponibilidade de produtos de imageamento orbital com diferentes resoluções espaciais de uma mesma área, surgiu a possibilidade da realização de um estudo comparativo.

O presente trabalho objetivou demonstrar que dependendo da imagem orbital utilizada na elaboração dos mapas de uso do solo de imóveis rurais, os resultados alcançados podem ser consideravelmente diferentes. Essas diferenças versam diretamente na determinação do quantitativo de áreas aproveitáveis, de áreas com restrição legal/técnica, de áreas aproveitáveis não utilizadas, de áreas ocupadas com benfeitorias reprodutivas, na apuração da produtividade ou improdutividade dos imóveis rurais em processo de fiscalização, bem como do quantitativo de passivo ambiental.

1.2. Material e Métodos:

No presente trabalho foi utilizado dois produtos de imageamento orbital referentes a um mesmo imóvel rural que se encontrava em vistoria de fiscalização (preliminar) pelo INCRA SR(10), um com resolução espacial de 19,5 (m x m) – e o

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outro com resolução espacial de 1 (m x m). Foi realizada a interpretação visual de imagens orbitais referentes a um imóvel rural com área medida de 3.745,84 ha, situado no município de Taió, ou seja, extração de informações de alvos da superfície terrestre, com base nas suas respostas espectrais, quando observados na imagem, utilizando alguns dos elementos fotointerpretativos empregados na técnica de fotografias aéreas, como textura, forma, tamanho, tonalidade ou cor (Moreira, 2005).

Para auxiliar na análise do imageamento e confeçção do mapa de uso, foi realizada a coleta de pontos de controle em campo com uso de GPS topográfico.

1.3. Resultados e discussão:

Os mapas de uso do solo elaborados a partir das duas imagens orbitais utilizadas são apresentados nas Figuras 3 e 4.

Figura 3 - Mapa de uso do solo elaborado a partir da imagem com resolução espacial de 19,5m x 19,5m.

AÇUDE

PINUS

MATA

PASTAGEM

EUCALIPTO

BANHADO

APP

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Figura 4 - Mapa de uso do solo elaborado a partir da imagem com resolução espacial de 1m x 1m.

Visualmente é possível detectar que o mapa de uso elaborado a partir da imagem de alta resolução (Figura 4) apresenta um nível de detalhamento do uso do solo superior quando comparado ao mapa de uso elaborado a partir da imagem de menor resolução (Figura 3).

O Quadro 1 traz a distribuição dos usos obtidos através da utilização das imagens orbitais utilizadas.

Quadro 1 - Distribuição dos usos do solo obtidos através de imagens com resolução de 19,5m x 19,5m (A) e 1m x 1m (B)

Uso do solo Imagem A (ha)

Imagem B (ha)

Diferença (ha)

Diferença (%)

Pastagem 1.122,11 1.046,31 75,80 7,24 Mata Atlântica 1.665,80 1.784,78 -118,99 -6,67

Pinus 322,61 278,63 43,98 15,78 Eucalipto 61,63 58,60 3,03 5,18 Banhado 14,97 18,80 -3,83 -20,37 Açudes 533,38 533,38 0,00 0,00

Estradas 24,19 24,19 0,00 0,00 Benfeitorias 1,16 1,16 0,00 0,00

Total 3.745,84 3.745,84 0,00 0,00 Observação: As diferenças foram calculadas tomando-se como verdadeiros os valores obtidos utilizando-se a imagem B (1m x 1m).

AÇUDE

PINUS

MATA

PASTAGEM

EUCALIPTO

BANHADO

APP

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A utilização da Imagem de menor resolução não permitiu, resultado da

grande dimensão de seu pixel (˜ 400 m2), a identificação e quantificação de usos em pequenos fragmentos (banhados, matas ciliares e outros fragmentos de pequenas dimensões, especialmente, os estreitos e alongados). Isto implicou, no presente caso, em uma superestimativa das áreas cobertas por pastagem e, em contrapartida, uma subestimativa das áreas cobertas por banhados e matas (Figura 5).

Figura 5 - Imagem orbital de alta resolução (1m x 1m) na qual é possível observar a presença de banhados, cursos d’água e pequenos fragmentos de mata, não identificados na imagem de menor resolução.

Por essa mesma razão, não foi possível diferenciar pequenos fragmentos de mata dentro dos talhões de Pinus e vice e versa (Figura 6 e 7). O uso da imagem de menor resolução resultou em uma diminuição das áreas de mata e um aumento nas áreas cultivadas com Pinus. Isto explica-se pela existência de maior quantidade de fragmentos de mata dentro de Pinus do que o contrário.

Pequeno fragmento de mata não identificado na imagem de menor resolução

Cursos d’água e banhados não identificados na imagem de menor resolução

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Figura 6 - Talhão de Pinus (perímetro em vermelho) identificado na imagem de menor resolução (A) e mesmo talhão identificado na imagem de maior resolução (B), dentro do qual constata-se a presença de expressivo fragmento de mata nativa (perímetro em verde, na imagem B).

A

B

TALHÃO DE PINUS

TALHÃO DE PINUS

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Figura 7 - Detalhe da Figura 6-B, no qual se verifica claramente a presença de fragmento de mata (perímetro em verde) dentro do talhão de Pinus.

O Quadro 2 traz a distribuição do uso do solo em áreas de preservação permanente obtidos pelo uso das imagens de 19,5m x 19,5m (A) e 1m x 1m (B). Constata-se que a utilização da imagem de maior resolução (B) propiciou a identificação de maior número de banhados e cursos d’água, implicando em maior quantidade de APP dentro do imóvel (547,22 ha contra 400,34 ha).

Considerando as áreas de Preservação Permanente, todos os usos foram maiores, em termos de área, quando da utilização da imagem de maior resolução. Desta forma, o total de passivo ambiental (áreas de PP ocupadas com alguma exploração) apurado com o uso da imagem de alta resolução seria maior, impactando em diferenças significativas no valor a ser indenizado.

A Figura 8 traz exemplo de áreas identificadas e mapeadas como banhados e fragmentos de mata nativa através do uso da imagem de maior resolução (B), mas que não foram identificadas e mapeadas através do uso da imagem cuja resolução é menor (A), sendo, nesta última, identificados como área de pastagem.

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Quadro 2 - Distribuição dos usos do solo nas APPs obtida através de imagens com resolução de 19,5m x 19,5m (A) e 1m x 1m (B)

Usos do solo Imagem A (ha)

Imagem B (ha)

Diferença (ha)

Diferença (%)

Pastagem 288,97 350,48 -61,51 -17,55 Mata Atlântica 30,30 105,82 -75,52 -71,37

Pinus 42,01 46,10 -4,09 -8,87 Eucalipto 16,74 18,66 -1,92 -10,29 Banhado 14,97 18,80 -3,83 -20,37 Estradas 7,36 7,36 0,00 0,00

Total 400,34 547,22 -146,88 -26,84 Observação: As diferenças foram calculadas tomando-se como verdadeiros os valores obtidos utilizando-se a imagem B (1m x 1m).

Figura 8: Áreas de banhado e fragmentos de mata nativa claramente identificáveis na imagem de alta resolução (B – 1m x 1m).

Com relação às benfeitorias reprodutivas indenizáveis, ou seja, as não situadas em APPs, o uso da imagem de maior resolução permitiu uma quantificação mais precisa da área ocupada, tanto com reflorestamento do gênero Pinus como pelo gênero Eucaliptus.

Observa-se, no quadro 3, que as áreas identificadas com benfeitorias reprodutivas foram consideravelmente menores quando da utilização da imagem de maior resolução (B) quando comparadas às obtidas com a utilização da imagem de

Fragmento de mata nativa

Banhado

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resolução menor (A), o que teria impacto direto nos valores a indenizar pelas mesmas.

Quadro 3 - Áreas ocupadas com benfeitorias reprodutivas indenizáveis obtidas com a utilização das imagens com resolução de 19,5m x 19,5m (A) e 1m x1m (B).

Usos do solo

Imagem A

(ha) Imagem B

(ha) Diferença

(ha) Diferença

(%) Pinus 280,60 232,53 -48,07 -20,67

Eucalipto 44,89 39,94 -4,95 -12,39 Total 325,49 272,47 -53,02 -19,46

Observação 1: Foram excluídas as áreas ocupadas por benfeitorias reprodutivas situadas em áreas de preservação permanente Observação 2: As diferenças foram calculadas tomando-se como verdadeiros os valores obtidos utilizando-se a imagem B (1m x 1m).

1.4.CONCLUSÕES:

A utilização de imagens com diferentes resoluções para o mapeamento dos usos do solo resulta em diferenças quanto à identificação e quantificação dos mesmos dentro do imóvel, tendendo a superestimar usos predominantes e subestimar os que ocupam pequenas áreas (fragmentos).

As Áreas de Preservação Permanente foram melhor identificadas e, consequentemente, mapeadas com a utilização da imagem de maior resolução.

As estimativas dos custos do passivo ambiental e benfeitorias reprodutivas indenizáveis são melhores realizadas através da utilização da imagem de alta resolução.

Para a confecção de mapas de uso do solo de imóveis rurais onde as características geomórficas, por vezes associada à cobertura florestal densa, dificultam os procedimentos usuais de levantamento em campo, a utilização de imagens orbitais de alta resolução constitui-se em importante ferramenta.

Em resumo, o uso da imagem de alta resolução aliado à coleta de pontos de controle propiciou a quantificação precisa de áreas aproveitáveis, de áreas com restrição legal/técnica e de áreas ocupadas com benfeitorias reprodutivas, resultando em um trabalho final mais confiável, com reduzida possibilidade de erros nos valores atribuídos ao passivo ambiental e às benfeitorias reprodutivas indenizáveis. Tal fato, certamente, irá proporcionar ao INCRA maior possibilidade de êxito na comprovação dos resultados obtidos nos trabalhos realizados nas vistorias de fiscalização e de avaliação.

1.5. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA:

MOREIRA, Maurício Alves. Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação. 3. ed. atual. ampl. – Viçosa: Ed. UFV, 2005.

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