O ÍNDICE DE VEGETAÇÃO POR DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI) (2ª TÉCNICA).

6.2.1. 1ºpasso. Contextualização, 2º passo. A seleção de imagens orbitais e a correção atmosférica e 3º passo. Elaboração dos intervalos quantitativos e qualitativos.

Conforme o descrito no método selecionou-se as bandas 4 (IR próximo) e 3(R) do Satélite LANDSAT 5 (Sensor TM) que foram corrigidas atmosfericamente utilizando o modelo 6S (Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum) proposto por VERMOTE et al. (1997). Na sequencia foi aplicada a técnica do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada – NDVI.

A equação aplicada às imagens forneceu uma grade numérica de valores que varia de -1 a 1. Neste sentido fatiaram-se as grades conforme os intervalos descritos anteriormente no método.

Considerando os 8 (oito)intervalos sugeridos os valores próximos de 1 caracterizam na análise a presença de áreas verdes, constituídas e preservadas no Município, porém os valores que tendem a próximos de -1 representam áreas mais adensadas e urbanizadas. Este procedimento visou a elaboração de mapas temático que pudessem melhor representar as variações espaciais entre os anos de 1987 e 2007.

A técnica do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada – NDVI é muito usada na medição de coberturas vegetadas, mas as informações obtidas apresentam valores inversamente proporcionais à ocorrência de áreas vegetadas que tratam de áreas degradadas e com forte resposta espectral, neste caso a representação das áreas de solo exposto e áreas mais urbanizadas.

Os mapas elaborados de NDVI para o município de Itanhaém são apresentados na Figura 6.b.1.

6.2.2. 4º passo. Cálculo dos valores das áreas das diferentes classes quantitativa e qualitativas consideradas neste trabalho.

A Tabela 6.b.1 apresenta os valores de área em km2 e o seu percentual relativoreferente às análises do NDVI para os anos estudados.

Tabela 6.b.1. Análise das áreas de ocorrência dos valores escalonados para o Índice de

Vegetação por Diferença Normalizada – NDVI para 1987 e 2007.

O intervalo contendo as áreas mais bem preservadas, está entre 0.75 < 1 , apresentou diminuição de áreas de ocorrência com 1,24% para 1987 e 0,7% para 2007. Esta tendência permaneceu no intervalo 0.50 < 0.75, este contendo as áreas de transição de Matas para vegetação mais esparsa, onde se observou a queda dos valores de 90,77% para 1987 em relação a 88,3% para 2007. Contudo os valores de retração de áreas vegetadas foram muito pequenos entre 1987 e 2007 os qualificadores contidos entre os intervalos 0,5 < 1 a apresentaram queda de 3,01% em suas áreas.

Para o intervalo 0.25 < 0.50 que caracteriza as vegetações mais esparsas houve um aumento de áreas de 1,93% com valores de 6,57% para 1987 e 8,5% para 2007. No entanto deve-

1.000 -1.000 Valores máximos Valores mínimos 100,0 600.038

Área total das classes 0,70 4.016 0.75 < 1 88,30 530.004 0.50 < 0.75 8,50 51.290 0.25 < 0.50 2,30 13.556 0 < 0.25 0,10 0.679 - 0.25 < 0 0,10 0.423 - 0.50 < - 0.25 0,00 0.053 - 0.75 < - 0.50 0,00 0.013 - 1 < - 0.75 Área (%) Área (km2) 2007 0.894478 -0.835882 Valores máximos Valores mínimos 100,0 600.038

Área total das classes 1,24 7.443 0.75 < 1 90,77 544.678 0.50 < 0.75 6,57 39.426 0.25 < 0.50 1,20 7.21 0 < 0.25 0,12 0.722 - 0.25 < 0 0,08 0.500 - 0.50 < - 0.25 0,01 0.044 - 0.75 < - 0.50 0.50 0,00 0.004 - 1 < - 0.75 Área (%) Área (km2) 1987

se levar em consideração o período de coleta das imagens devido à estiagem e a perda de folhagem natural onde áreas de Mata em estágios primários podem ser confundidas com Restingas.

Observou-se também um aumento dos valores estabelecidos entre o intervalo 0 < 0.25 , o que corresponde a um aumento de áreas próximas ao ponto de transição de cenários naturais e preservados para áreas mais devastadas e com usos múltiplos estabelecidos.

Mais especificamente isso pode ser observado pelo fato de que o intervalo de transição do escalonamento, ou os valores obtidos entre -0,25> 0 < 0,25 apresentaram aumento tendendo aos vetores negativo de seus dados, ou a áreas em processo de urbanização mais avançados, para tanto os valores percentuais contidos entre 0,25 – 0 de 1987 foram de 1,2% em contrapartida aos valores de 2007 que se apresentaram com 2,3% de ocorrências com um aumento de 1,1%.

Há uma manutenção dos valores contidos entre - 1 < 0, referente às áreas mais criticas e urbanizadas, estes apresentaram um pequeno aumento de ocorrências somando um total de 0,5%, valores percentuais não significativos. No entanto, vale ressaltar que os valores mínimos e máximos obtidos para o ano de 1987 ficaram na ordem dos -0,835 e 0,894, enquanto para o ano de 2007 estes valores atingiram a ordem do -1 a 1.

A ocorrência de áreas com valores -1 representa um forte adensamento urbano entre os anos o que pode aumentar a temperatura local considerando os aspectos microclimáticos.

O NDVI tem como referência a inversão das respostas espectrais para os alvos. Sendo assim, as áreas mais verdes e vegetadas estarão próximas dos valores máximos de níveis de cinza, neste caso 1 e tendendo ao branco. Já as áreas com maior diferença na resposta espectral, sendo áreas desmatadas, degradadas, afloramentos rochosos e as áreas urbanizadas apresentam níveis de cinza mais baixo o que representam o valor de -1.

A Figura 6.b.2 apresenta as imagens do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada para área de estudo em diferentes datas e tem como objetivo subsidiar a avaliação temporal da transformação do meio físico.

Fig. 6.b.2.. Índice de Vegetação por Diferença Normalizada. 1987 /2007. Áreas mais verdes e vegetadas estarão próximas dos

valores máximos de níveis de cinza (1); áreas desmatadas, degradadas, afloramentos rochosos e as áreas urbanizadas apresentam níveis de cinza mais baixo (-1).

A Figura 38 apresenta as duas imagens de NDVI geradas para as diferentes datas, as análises nesta escala são pouco substanciais podendo somente ser observada uma intensificação dos níveis de cinza próximos do preto na faixa litorânea costeira, como também a presença de traçados viários mais unificados e adensados no transcurso em direção a Serra. Neste caso a Figura 6.b.3 apresenta o adensamento de forma mais detalhada.

Fig. 6.b.3.. Mapa do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (1987 /2007) destaque para

a área de costeira ao Sul do Município de Itanhaém. Áreas mais verdes e vegetadas estarão próximas dos valores máximos de níveis de cinza (1); áreas desmatadas, degradadas, afloramentos rochosos e as áreas urbanizadas apresentam níveis de cinza mais baixo (-1).

As áreas em direção ao centro se apresentam mais adensadas e nota-se também a ocorrência de novos traçados e vias como também lotes em implantação e não consolidados; isto é possível pela análise visual do nível de cinza nas imagens e as relações pré estabelecidas, onde - 1 se refere ao tom Preto e, por conseguinte as áreas mais adensadas urbanisticamente e 1 o tom Branco que se refere às áreas mais Vegetadas.

Neste caso, estas são as marcas impressas na paisagem, tais como as glebas abertas na restinga, no entanto o problema se agrava quando próximo da foz do Rio Itanhaém, onde o adensamento urbano é maior, pois o atrativo destas áreas está relacionado à suas melhores

estruturas, o que atraem maiores números de moradores, comércios, casas de veraneio e, por conseguinte passam a ter leis que permitem a verticalização.

As Figuras 6.b.4 e 6.b.5 apresentam respectivamente, o cenário da paisagem com base no NDVI para as duas datas, nas áreas próximas da foz do Rio Itanhaém e no transcurso do Rio Itanhaém.

Fig. 6.b.4. Mapa do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (1987 /2007) destaque para

a área de costeira próxima a foz do Rio Itanhaém localizado no Município de Itanhaém. Áreas mais verdes e vegetadas estarão próximas dos valores máximos de níveis de cinza (1); áreas desmatadas, degradadas, afloramentos rochosos e as áreas urbanizadas apresentam níveis de cinza mais baixo (-1).

Fig. 6.b.5. Mapa do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (1987 /2007) destaque para

a área de costeira próxima a foz do Rio Itanhaém localizado no Município de Itanhaém e o transcurso do Rio, assim como a união dos Rios Preto e Branco. Áreas mais verdes e vegetadas estarão próximas dos valores máximos de níveis de cinza (1); áreas desmatadas, degradadas, afloramentos rochosos e as áreas urbanizadas apresentam níveis de cinza mais baixo (-1).

O aumento dos níveis de adensamento nas áreas próximas da foz e nas regiões mais interioranas é observado pelos tons de preto na imagem e pelos traçados marcados na paisagem. Observa-se também que existem muitas áreas verdes ainda nesta região, mas o adensamento urbano na região da faixa litorânea é evidente, assim como a abertura de novas vias e glebas nas regiões interioranas. Estas áreas podem estar contribuindo com o aumentam do calor da superfície podendo assim interferir no microclima local e na mudança nos padrões de temperatura.

6.Parte II (c)

6.3. TEMPERATURA (3ª TÉCNICA).

6.3.1. 1º passo. Contextualização e 2º passo. Seleção de imagem orbital, transformação do sinal digital proveniente do satélite em radiância e conversão em temperatura através do inverso da lei de Planck.

O aumento das áreas urbanizadas, assim como a supressão de áreas vegetadas pode aumentar as temperaturas das cidades provocando sérios distúrbios no clima local.

Os valores de NC (Níveis de cinza) extraídos da banda 6 (Thermal IR), com resolução espacial de 120 m (TM) do Satélite LANDSAT 5 sensor TM para as datas de 26 de setembro de 1987 e 1 de agosto de 2007 foram convertidos em Temperatura ºC aplicando-se os algoritmos propostos e transformando a imagem do Satélite LANDSAT 5 (TM), banda 6 (IR), em níveis de cinza e, em uma composição de grades numéricas. Para tanto foi utilizada a programação em legal (SPRING 2012) (Anexo IV)

6.3.2. 3º passo. Adaptação dos intervalos qualitativos e quantitativos.

As grades numéricas obtidas através da transformação dos valores de níveis de cinza da banda 6 do satélite LANDSAT5 com o sensor TM em Temperatura ºC foram então fatiadas, em 6 (seis) intervalos qualitativos propostos e adequados de VALERIO FILHO et al. (2005), conforme descrito no método.

Para uma melhor visualização dos dados obtidos foi estabelecida uma escala de cores variando do verde ao marrom, sendo a cor verde neste caso o indicador 1 referente às áreas mais bem preservadas e com menores intensidades de adensamento ocupacional e a cor marrom caracterizando as áreas com maior adensamento ocupacional com indicador de nível 6.

As Figuras 6.c.1 e 6.c.2 representando as grades numéricas obtidas para os anos de 1987 e 2007 são apresentadas a seguir.

Fig. 6.c.1. Grade Numérica de valores de Temperatura para o município de Itanhaém – São Paulo – Brasil no ano de 1987. A cor verde

refere-se ao indicador 1 - áreas mais bem preservadas e com menores intensidades de adensamento ocupacional; a cor marrom refere- se a áreas com maior adensamento ocupacional com indicador de nível 6.

Fig. 6.c.2. Grade Numérica de valores de Temperatura para o município de Itanhaém – São Paulo – Brasil no ano de 2007. A cor verde

refere-se ao indicador 1 - áreas mais bem preservadas e com menores intensidades de adensamento ocupacional; a cor marrom refere- se a áreas com maior adensamento ocupacional com indicador de nível 6.

6.3.3. 4º passo. Avaliação das diferentes classes segundo sua temperatura.

A Figura 6.c.3 apresenta os resultados dos fatiamentos das grades numéricas de valores de temperatura para os anos de 1987 e 2007, em 6 (seis) intervalos pré estabelecidos. Os intervalos foram adequados de VALERIO FILHO et al.(2005) que classificam a ocupação de áreas em níveis de adensamento visando à detecção de zonas mais ou menos impermeáveis. Para este trabalho as classes mais fortemente adensadas, urbanizadas, degradadas e apresentando solos expostos correspondem às áreas com maior temperatura, sendo que as áreas menos adensadas e mais verdes e vegetadas as de menor temperatura.

Fig. 6.c.3. Mapa de variação da Temperatura para os anos de 1987 e 2007. w 46º48’ w 46º48’ S 24º03’ w 46º56’ S 24º11’’ Legenda Menos crítico 0 - 6,66 Moderado 6,66 - 13,32 Moderado Crítico 13,32 - 19,98 Crítico 19,98 - 26,64 Altamente Crítico 26,64 - 33,3 Muito Crítico 33,3 - 40 (ºC)

Para uma melhor compreensão da dinâmica das classes sugeridas as variações entre as classes foram analisadas através de perfis múltiplos, estes traçados no município e elaborados com base nos valores das grades numéricas.

O intuito é estabelecer para fins de comparação e visualização, as diferenças de temperatura nos distintos cenários adaptados e, consequentemente observar as diferentes coberturas espaciais descritas no método. Vale ressaltar que muitas seleções de áreas para a análise do perfil não apresentam o mesmo tamanho de linha de perfil, pois foram coletadas com restrições espaciais impostas pelas classes, mas isso não compromete a análises proposta de variação da temperatura nas classes temáticas adaptadas e adotadas neste trabalho (Figuras 6.c.4, 6.c.5, 6.c.6, 6.c.7 e 6.c.8).

Fig. 6.c.4. Perfil da variação da Temperatura comparada. Áreas com qualificador: Muito Crítico (6) / Altamente Crítico (5) 6/5

6

Fig. 6.c.5. Perfil da variação da Temperatura comparada. Áreas com qualificador Muito Crítico (6) / Menos crítico (1). 6/1

6 1

Fig. 6.c.6. Perfil da variação da Temperatura comparada. Áreas com qualificador: Altamente Crítico (5) / Moderado (2). 5/2

5

Fig. 6.c.7. Perfil da variação da Temperatura comparada. Áreas com qualificador: Altamente Crítico (5) / Crítico (4). 5/4

5

Fig. 6.c.8. Perfil da variação da Temperatura comparada. Áreas com qualificador: Moderado Crítico (3) / Moderado (2). 3/2

2

6.3.4. 5º passo. Cálculo das áreas das classes para os anos 1987 e 2007.

Após reconhecer o comportamento das classes segundo a temperatura os valores de áreas obtidos na análise para o município foram então tabulados. (Tabela 6.c.1).

Tabela 6.c.1. Correlação de valores de ocorrência de área para os intervalos qualitativos

propostos, segundo a Temperatura e suas diferenças espaciais para as datas selecionadas.

As Classes 1 e 2, que correspondem aos intervalos Menos crítico e Moderado, apresentaram queda dos valores de área na faixa dos 0,806 Km2 para a primeira classe em contrapartida a 101.601 Km2 para a segunda classe, caracterizando a perda de áreas vegetadas e com cobertura vegetal mais densa que absorve mais a energia e, consequentemente refletem menos calor.

Propõe se que estas áreas tenham migrado de uma classe para outra e / ou outras classes. Neste caso a classe 3, representando o intervalo Moderadamente Crítico e suas características