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Anais 5º Simpósio de Geotecnologias no Pantanal, Campo Grande, MS, 22 a 26 de novembro 2014 Embrapa Informática Agropecuária/INPE, p. 504 504 -512 Geotecnologias aplicadas na análise espaço-temporal da cobertura vegetal e uso da terra no município de Jauru/MT Leandro Batista da Silva 1,2 Miriam Raquel da Silva Miranda 1 Sandra Mara Alves da Silva Neves 1,2 Ronaldo José Neves 1,2 Ademir Patrik de Moura 1,2 1 Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT 2 Programa de Pós-graduação em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola - PPGASP Laboratório de Geotecnologias – LabGeo Av. Santos Dumont, s/n. Santos Dumont Cidade Universitária 78200-000 Cáceres, MT, Brasil. {agrosilva.mt, miriamraquel_15, hortafamiliarmoura}@hotmail.com {ssneves, rjneves}@unemat.br Resumo: O uso de sensoriamento remoto como ferramenta para análise do uso da terra é fundamental, por possi- bilitar o planejamento de sua utilização. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi realizar uma análise espaço- temporal da cobertura vegetal e o uso da terra no município de Jauru/MT, visando à geração de informações para o planejamento ambiental. Foram obtidas imagens Landsat 5 do sensor TM e Landsat 8 do sensor OLI, das órbitas/ pontos: 228/70 e 228/71, com resolução espacial de 30 metros, relativo aos anos de 1993, 2003 e 2013. As ima- gens foram processadas no SPRING, versão 5.2.6 e exportadas no formato shapefile para o ArcGis, versão 9.2, para edição e quantificação das classes temáticas. Os resultados mostram que todas as classes analisadas sofreram alterações. A classe de maior expressividade foi atividade antrópica com aumento 8,26%, seguida pela vegetação natural com redução de 8,41%, e água com aumento de 0,24% nos últimos 30 anos. Verificou-se que no municí- pio há alto grau de antropização, restando 24,43% de sua vegetação natural. Nos usos antrópicos a pecuária é a principal atividade, contribuindo fortemente para a degradação ambiental, devido ao manejo inadequado do solo. Concluiu-se que é necessário o cumprimento das políticas de conservação ambiental, na perspectiva de desacelerar a supressão das áreas com vegetação natural em Jauru. Palavras Chave: Geotecnologias, sensoriamento remoto, conservação ambiental, BAP.

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Geotecnologias aplicadas na análise espaço-temporal da cobertura vegetal e uso da terra no município de Jauru/MT

Leandro Batista da Silva1,2

Miriam Raquel da Silva Miranda1

Sandra Mara Alves da Silva Neves1,2

Ronaldo José Neves1,2

Ademir Patrik de Moura1,2

1Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT 2Programa de Pós-graduação em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola - PPGASP

Laboratório de Geotecnologias – LabGeo Av. Santos Dumont, s/n. Santos Dumont

Cidade Universitária78200-000 Cáceres, MT, Brasil.

{agrosilva.mt, miriamraquel_15, hortafamiliarmoura}@hotmail.com{ssneves, rjneves}@unemat.br

Resumo: O uso de sensoriamento remoto como ferramenta para análise do uso da terra é fundamental, por possi-bilitar o planejamento de sua utilização. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi realizar uma análise espaço-temporal da cobertura vegetal e o uso da terra no município de Jauru/MT, visando à geração de informações para o planejamento ambiental. Foram obtidas imagens Landsat 5 do sensor TM e Landsat 8 do sensor OLI, das órbitas/pontos: 228/70 e 228/71, com resolução espacial de 30 metros, relativo aos anos de 1993, 2003 e 2013. As ima-gens foram processadas no SPRING, versão 5.2.6 e exportadas no formato shapefile para o ArcGis, versão 9.2, para edição e quantificação das classes temáticas. Os resultados mostram que todas as classes analisadas sofreram alterações. A classe de maior expressividade foi atividade antrópica com aumento 8,26%, seguida pela vegetação natural com redução de 8,41%, e água com aumento de 0,24% nos últimos 30 anos. Verificou-se que no municí-pio há alto grau de antropização, restando 24,43% de sua vegetação natural. Nos usos antrópicos a pecuária é a principal atividade, contribuindo fortemente para a degradação ambiental, devido ao manejo inadequado do solo. Concluiu-se que é necessário o cumprimento das políticas de conservação ambiental, na perspectiva de desacelerar a supressão das áreas com vegetação natural em Jauru.

Palavras Chave: Geotecnologias, sensoriamento remoto, conservação ambiental, BAP.

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Abstract: The use of remote sensing as a tool for analysis of the use of the land is essential for enabling the plan-ning of its use. In this sense, the objective of this work was to carry out an analysis space-temporal vegetation cover and land use in the municipality of Jauru River/MT, aiming at the generation of information for environmen-tal planning. Images were obtained Landsat 5 sensor TM and Landsat 8 sensor OLI, the orbits/points: 228/70 and 228/71, with a spatial resolution of 30 meters, for the years 1993, 2003 and 2013. The images were processed in SPRING, version 5.2.6 and exported in shapefile format for ArcGIS, version 9.2, for editing and quantification of thematic classes. The results show that all classes analyzed have changed. The class was more expressive human activity increased with 8.26%, followed by natural vegetation with reduction of 8.41%, and water with 0.24% in the last 30 years. It was found that in the city there is high degree of major growth in, leaving 24,43% of its natural vegetation. In anthropic uses farming is the main activity, strongly contributing to environmental degradation, due to inadequate management of soil. It was concluded that it is necessary to comply with the environmental conser-vation policies, with a view to accelerating the elimination of areas with natural vegetation in Jauru River.

Key-Words: Geothecnology, remote sensing, environmental conservation, BAP.

Introdução

A intensa exploração da vegetação natural tem ocasionado diversos impactos ambientais, como a perda da cobertura vegetal que implica na redução da biodiversidade, fragmentação e esgota-mento dos recursos florestais. De acordo com Ferreira et al. (2004), os efeitos dessa degradação tem resultado ainda na extinção de várias espécies da fauna e flora, alterações climáticas locais, erosão dos solos, eutrofização e assoreamento dos cursos d’água.

Essa degradação ambiental está intimamente relacionada com o uso inadequado do solo. Nesse sentido, Fiorio et al. (2000), afirmaram que o uso constante do solo e de tecnologias de ponta não levam em consideração os manejos mais adequados desses recursos, o que promove maior desgaste e empobrecimento do meio físico e biológico. O levantamento do uso da terra como parte de um diagnóstico ambiental é o primeiro passo para o planejamento conservacioni-sta, constituindo como estratégia de reversão desse cenário (Vaeza et al., 2010).

O uso de sensoriamento remoto como ferramenta de análise do uso da terra institui-se como método importante no monitoramento e planejamento do meio físico, por permitir uma avalia-ção da exposição das áreas de preservação e de vegetação natural (Barros et al., 2012). Possi-bilitando ainda, a compreensão dos padrões de organização do ambiente agrícola, que passa por alterações frequentemente. Portanto, é necessário atualização constante do uso da terra para que suas disposições possam ser analisadas com intuito de fornecer informações que darão suporte ao planejamento ambiental regional (Rosa, 1990).

De acordo com Santos (2004), o planejamento ambiental é extremamente importante, e são organizados dentro de uma estrutura que envolve pesquisa, análise e síntese. Na pesquisa é reunido e organizado os dados para facilitar sua interpretação. Os dados organizados são avali-ados para atingir a compreensão do meio estudado, com seus acertos e conflitos, constituindo a fase da análise. A síntese refere-se à aplicação dos conhecimentos alcançados para a tomada de decisões.

Para isso, o levantamento do uso da terra para fins de planejamento pode ser obtido a partir de imagens fornecidas por satélites. Uma das vantagens de utilizar dados de sensoriamento remoto nos levantamentos de uso das terras é que essa técnica possibilita atingir grandes áreas de difícil acesso e fazer o imageamento às altas altitudes, possibilitando uma visão sinóptica da superfície terrestre, com respectividade, viabilizando as ações de monitoramento (Freitas Filho, 1993).

Borges et al. (2008), enfatizaram que a utilização de técnicas de geoprocessamento que per-mitem a interpretação e tratamento de imagens de satélite possibilitam a elaboração de mapas

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temáticos com informações atualizadas das diferentes estruturas espaciais resultantes do pro-cesso de uso da terra. Além disso, o uso de fotointerpretação permite individualizar os princi-pais alvos a serem estudados (água, vegetação e solo), e ainda separar os diferentes níveis de degradação das terras e as distintas classes de cobertura vegetal, resultando em banco de dados georreferenciados extremamente confiáveis (Souza, 2007).

Diante do exposto, o uso das tecnologias espaciais (geotecnologias) foi no intuito de levan-tar e analisar a dinâmica do uso da terra da paisagem do município de Jauru-MT para fins de planejamento ambiental. A vegetação natural nesta unidade municipal tem passado por fortes transformações decorrentes da expansão das atividades antrópicas. Dentre essas pode-se men-cionar a pecuária, que faz uso de grandes extensões de terra ocasionando a simplificação dos atributos bióticos da paisagem.

Objetivo

O objetivo desse trabalho é realizar uma análise espaço-tempral da cobertura vegetal e o uso da terra no município de Jauru/MT, visando à geração de informações para o planejamento ambiental.

Material e Métodos

Área de estudo

A área de estudo compreende o município de Jauru que está localizado na região sudoeste de planejamento do estado de Mato Grosso, entre as coordenadas geográficas 58°41’30’’ W a 59°06’00’’ W e 15° 00’00’’ S a 15°36’10’’ S (Figura 1).

Figura 1. Localização da área de estudo.

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O município abrange uma área de 1.301,89 km², com população de 10.455 habitantes, em que 59% habitam na área urbana e 41% na rural. A densidade demográfica municipal é de 8,03 hab/km² (IBGE, 2010).

O clima é Tropical quente e sub-úmido com 4 meses de seca (junho à setembro), precipi-tação anual de 1.750 mm, com intensidade máxima em dezembro, janeiro e fevereiro. A tem-peratura média anual é de 24ºC, com maior máxima 40ºC e menor mínima 0ºC (Portal Mato Grosso, 2014).

O município está contido na Bacia do Alto Paraguai, nos quais estão presentes os biomas Cerrado e Amazônia, contemplando a unidade geomorfológica Planalto do Parecis. O solo pre-dominante é o Podzólico Vermelho-Amarelo Eutrófico (RADAMBRASIL, 1982).

Procedimentos metodológicos

Para desenvolvimento desse trabalho foram obtidas imagens Landsat 5 do sensor TM (Thematic Mapper) e Landsat 8 sensor OLI (Operational Land Imager), órbitas/pontos: 228/70 e 228/71, com resolução espacial de 30 metros, datadas no mês de Julho (período de estiagem), relativo aos anos de 1993 (21/07/1993), 2003 (26/07/2003) e 2013 (14/07/2013), obtidas gratuitamente no banco de imagens do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e no sitio do Serviço de Levantamento Geológico Americano (USGS, 2013).

As imagens Landsat foram processadas no Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas – SPRING, versão 5.2.6. Inicialmente foi criado um banco de dados, uti-lizando-se o sistema UTM, datum SIRGAS 2000 e, fez-se o registro das imagens Landsat 5 utilizando as bandas 3, 4 e 5 para os anos de 1993 e 2003, em virtude das imagens Landsat 8 serem georreferenciadas não passaram pelo processo de registro.

Após o registro das imagens realizou-se o mosaico e recorte da área de estudo através da importação da máscara da IRPM na extensão shapefile. Posteriormente foi realizada a segmen-tação utilizando-se o método de crescimento de regiões, definindo os limiares de similaridade e área. Definiu-se para os anos de 1993 e 2003 os valores de similaridade 5 e pixel 5 e para o ano de 2013 similaridade 100 e pixel 100, a diferença dos valores é esclarecida em virtude dos satélites Landsat 5 e Lansat 8 possuírem resolução distintas.

O processo de classificação supervisionada foi feita com treinamento (atividade que con-siste na identificação de amostras das classes), utilizando-se o classificador de regiões Bhat-tacharrya, com aceitação de 99,9%. Nesse processo foram adotadas três classes para elabora-ção do mapa de uso da terra e cobertura vegetal: vegetação natural, uso antrópico e água. As imagens classificadas foram processadas no software ArcGis versão 9.2, no formato shapefile, para quantificação das classes temáticas.

Resultados e discussão

As imagens Landsat permitiram boa visualização e quantificação das classes vegetação e uso antrópico. Em relação à classe água na imagem de 1993 houve confusão na distinção entre os pixels em algumas áreas.

O uso antrópico foi à classe que mais aumentou em todo o município, pois no ano de 1993 ocupava 66,97% da área, em 2003 totalizou 74,94% e em 2013 passou a ocupar 75, 23%, re-sultando em um aumento de 8,26% nos últimos 30 anos, o que equivale a uma área de 107,57 km² (Figura 2, Tabela 1).

Dentre as atividades antrópicas, a pecuária se fez presente na maior parte da área investi-gada, o que era esperado considerando que a atividade constitui a base econômica do município com sistema de cria, recria, corte e leiteira (Portal Mato Grosso, 2014). No entanto, é uma das

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atividades que mais impactam o meio ambiente, pois a substituição da vegetação nativa para formação de pastagens tem provocado o aumento do desmatamento e das queimadas, causando sérios problemas ambientais. Neste sentido, Novotny e Olem (1993), afirmaram que a presença de extensas áreas de pastagens além de causar a supressão da vegetação natural promove o au-mento da erosão e compactação do solo, por meio da pressão física exercida pelo pisoteio dos animais.

Figura 2. Cobertura vegetal, uso da terra e corpos d’água no município de Jauru/MT, nos anos 1993, 2003 e 2013.

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Tabela 1. Uso e ocupação do solo nos anos 1993, 2003 e 2013 no município de Jauru-MT

Classes 1993 2003 2013Área (km²) % Área (km²) % Área (km²) %

Vegetação 428,85 32,94 324,4899 24,92 319,32 24,53Uso Antrópico 871,85 66,97 975,5992 74,94 979,42 75,23

Água 1,19 0,09 1,7987 0,14 3,15 0,24Total das classes 1.301,89 100 1301,8878 100 1.301,89 100

A agricultura também contribui para a economia municipal, sendo caracterizada por áreas de cultivo de banana, milho, feijão, mandioca e arroz, porém é menos expressiva em extensão territorial, quando comparada a pecuária.

A população do município apresentou crescimento anual negativo de -0,38% entre os anos de 1991 e 2000, decrescendo de 13.936 para 13.445 habitantes, respectivamente; e -2,5% entre 2000 e 2010, passando 13.445 para 10.455 habitantes.

A análise comparativa na Figura 2 mostra que com o aumento das atividades antrópicas no município contribuiu para fragmentação da paisagem e a redução das áreas de vegetação natu-ral. Os efeitos mais preocupantes desse processo no meio rural é o aumento da distância entre os fragmentos florestais que impedem o deslocamento da fauna entre as áreas, comprometendo toda a biodiversidade (Ferraz et al., 2005). Neste sentido, Fitzsimmons (2003) afirmou que esses fragmentos florestais remanescentes diferem ecologicamente de florestas contíguas em termos de estrutura do ecossistema, composição e processo.

Houve redução substancial das áreas de vegetação natural em toda área de estudo, perman-ecendo à porção norte como a menos atingida e a porção central e sul como as mais atingidas pelo desmatamento.

No ano de 1993 a classe de vegetação natural representava cerca de 32,94% da área, pas-sando para 24,92% em 2003 e 24,53% em 2013, totalizando uma redução de 8,41% que equivale a uma área de 109,53 km², ou seja, houve desmatamento da vegetação natural para in-serção das atividades antrópicas, principalmente pecuária (Tabela 1). De acordo com Andrade e Oliveira (2004), a retirada da cobertura vegetal de uma área desencadeia o processo de degrada-ção ambiental, tornando-se preocupante o nível de crescimento que essas áreas possam atingir.

A redução mais expressiva foi entre os anos de 1993 e 2003, possivelmente esta relacionada à evolução do rebanho bovino na região, em que Jauru, entre os anos de 1990 e 2000 apresen-tou um crescimento de 76,97%, com participação de 7,39% na composição do rebanho mato-grossense, ocupando a terceira posição entre as dez principais microrregiões do estado (Barros et al., 2002).

De acordo com Cheung et al. (2009) a presença de pastagem afeta negativamente a regen-eração da vegetação natural, principalmente a gramínea Brachiaria decubens, que é uma das mais utilizadas em pastagens devido a sua adaptação a solos com poucos nutrientes, rápido crescimento e maior acúmulo de biomassa vegetal.

Contudo, para o ano de 2013, houve apenas a redução de 0,39% da vegetação natural. Possivelmente essa pequena diminuição nos últimos dez anos se deve à maior preocupação ambiental com os cursos d’água e nascentes, em função do cumprimento do Código Florestal Brasileiro que prevê áreas de preservação permanente (APP), as florestas e demais formas de vegetação natural, situadas ao longo de qualquer curso d’água.

Há uma grande preocupação com a redução da vegetação decorrente dos impactos ambien-tais severos, cujos desdobramentos refletem na redução da biodiversidade e no armazenamento de carbono. Além disso, as consequências desse processo afetam diretamente o processo de reciclagem da água, ocasionando significativas reduções dos índices pluviométricos (Fearnside,

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2003), modificação dos microclimas locais e superficiais, maior oxidação da matéria orgânica e redução da capacidade do solo de retenção de água (Andrade e Oliveira, 2004).

Segundo Vaeza et al. (2010), a vegetação natural, apresenta funções extremamente impor-tantes na conservação do solo, pois confere proteção contra impacto direto das gotas de chuva, reduz a velocidade do escoamento superficial favorecendo a infiltração de água no solo. Essas características diminuem os problemas com erosão e contaminação dos cursos d’água com re-síduos provenientes de áreas antropizadas.

Ao analisarmos a classe água, observou-se aumento expressivo, sendo que no ano de 1993 representava 0,09% da área, aumentando para 0,14% em 2003 e 0,24% em 2013, perfazendo um aumento 1,96 km² de área (Tabela 1). O aumento da lâmina de água pode ser atribuído pela redução da área de vegetação natural que recobria as áreas de água, com isso, não se pode afir-mar que aumentou a quantidade de água no município, mas sim sua visibilidade pela imagem de satélite.

De acordo com Boin (2005), a preservação das Áreas de Preservação Permanente (APP) é responsável pela manutenção e proteção dos recursos hídricos, sendo que a ocupação dessas áreas resulta na contaminação desses recursos, tornando-os impróprios para utilização humana. Essa afirmação corrobora com Pessoa et al. (2013) ao destacarem que a substituição de matas ciliares por áreas de agricultura e pecuária podem comprometer a qualidade da água.

Vislumbra-se ainda que o aumento da classe água pode ser atribuído também à implantação de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), no rio Jauru, que por consequência resultou em maior acumulo de água, causando alagamento de áreas próximas. Isso pode ser observado no mapa de uso da terra de 2013 (Figura 2).

De acordo com Vaeza et al. (2010), o uso e manejo inadequados dos solo e a falta de ações conservacionistas implicam em perdas significativas, de solo, matéria orgânica e nutrientes. Es-ses impactos estão relacionados com a redução da cobertura vegetal que dentre tantas funções, potencializa a infiltração de água no solo, reduzindo o escoamento superficial e consequent-emente, a ocorrência de processos erosivos.

Conclusões e Sugestões

O município de Jauru apresentou alto grau de antropização em função da pecuária que impli-cou principalmente na supressão da vegetação natural, tendo como consequências a redução da biodiversidade municipal, exposição do solo a intempéries climáticos, comprometimento da qualidade das águas dos cursos hídricos (exploração das APPs).

Concluiu-se que é necessário o cumprimento das políticas de conservação ambiental, na perspectiva de desacelerar a supressão da vegetação natural em Jauru. Recomenda-se a utiliza-ção de corredores ecológicos, que constitui uma alternativa para unir os fragmentos florestais que se formaram ao longo desses 30 anos de uso da terra no município.

Agradecimentos

A Coordenação de Apoio ao Pessoal de Nível Superior – CAPES pela concessão da bolsa de mestrado.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq pela con-cessão da bolsa de Iniciação Científica.

Ao projeto de pesquisa “Modelagem de indicadores ambientais para a definição de áreas prioritárias e estratégicas à recuperação de áreas degradadas da região sudoeste de Mato Gros-so/MT”, vinculado à sub-rede de estudos sociais, ambientais e de tecnologias para o sistema

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produtivo na região sudoeste mato-grossense – REDE ASA, financiada no âmbito do Edital MCT/CNPq/FNDCT/FAPs/MEC/CAPES/PRO-CENTRO-OESTE Nº 031/2010.

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