Uso da terra

De modo semelhante às informações referentes aos solos, os dados referentes aos tipos de uso e cobertura da terra1 necessários para alimentação do modelo constituem-se em dados espaciais e tabulares.

A geração dos mapeamentos de uso da terra nas áreas de estudo foi realizada por meio da extração de informações de produtos obtidos por sensoriamento remoto, utilizando-se para tal imagens de satélite e ortofotos. Na Tabela 7 são descritos os tipos de produtos utilizados com a indicação do respectivo sensor de origem, a resolução espacial das imagens, a órbita e ponto das cenas, no caso de imagens obtidas por satélite, e a data de tomada das cenas selecionadas. Tais imagens foram disponibilizadas através dos sites do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), no caso das imagens do satélite CBERS, e do United States Geological Survey (USGS), no caso das imagens do satélite Landsat. Já as ortofotos foram obtidas junto ao Projeto Mapeia São Paulo, executado pela Empresa Paulista de Planejamento Metropolitano SA (EMPLASA).

Para a bacia B1, a geração do mapa de uso da terra se deu a partir da interpretação visual e vetorização manual tendo como base a ortofoto, visto que se trata de uma área relativamente pequena. Para as demais bacias, recorreu-se ao processo de classificação supervisionada de imagens multiespectrais obtidas por satélite. Inicialmente realizou-se o

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Neste trabalho, o termo uso da terra refere-se à forma com que a terra está sendo ocupada pelo ser humano ou às atividades humanas ou funções econômicas associadas com uma parcela da terra. Já o termo cobertura da terra relaciona-se aos tipos de feições e de objetos presentes sobre a superfície, sem estarem necessariamente ligados a atividades humanas.

georreferenciamento e tratamento radiométrico destas imagens no software SPRING 5.1, de forma a possibilitar a classificação das mesmas. Utilizou-se o método de classificação supervisionada por pixel, onde foram indicadas amostras dos tipos de usos e coberturas existentes na bacia, a partir das quais o software detectou, através de algoritmos estatísticos, pixels com assinaturas espectrais semelhantes aos pixels das amostras. Foi utilizado neste processo o classificador por máxima verossimilhança Maxver, com limiar de aceitação de 99%.

Tabela 7 – Produtos de sensoriamento remoto utilizados.

Bacia Produtos Resolução

espacial

Órbita/Ponto da(s) cena (s)

Data de tomada da(s) cena(s) B1 Ortofoto obtida por câmera

Ultracam Xp 1 m Não se aplica 2010 - 2011

B2 Imagem CBERS-2B /

Instrumento CCD 20 m Órbita 155 / Ponto 125 02/02/2010

B3 Duas imagens CBERS-4 /

Instrumento MUX 20 m

Órbita 160 / Ponto 121 Órbita 160 / Ponto 122

19/01/2015 19/01/2015

B4 Imagem Landsat 8 / Instrumento

OLI 30 m Órbita 221 / Ponto 076 19/07/2015

B5 Duas imagens Landsat 8 /

Instrumento OLI 30 m

Órbita 220 / Ponto 076 Órbita 220 / Ponto 077

13/08/2015 13/08/2015

As classes de uso e cobertura da terra definidas variaram conforme sua presença em cada uma das bacias, sendo elas: mata, reflorestamento, pastagem, cana-de-açúcar, milho, seringal, culturas genéricas, área urbanizada, área urbanizada de baixa densidade e corpos d‟água. Após o processamento das imagens, foi realizado o refinamento e aferição do resultado através de sua comparação visual com imagens de alta resolução disponíveis no software Google Earth, sendo realizada a edição matricial do resultado de forma a corrigir possíveis inconsistências ocorridas durante o processo de classificação.

Em relação aos dados tabulares, o modelo trabalha com uma grande quantidade de informações relacionadas à fisiologia vegetal, ao crescimento das culturas e à ciclagem de nutrientes, bem como parâmetros hidrológicos relacionados ao escoamento e infiltração. Por serem atributos de caracterização complexa e de grande dificuldade de obtenção na literatura, as aplicações do SWAT em bacias brasileiras geralmente utilizam os valores já incluídos no

banco de dados original do modelo (default), os quais são compilados a partir da literatura norte-americana.

Na versão 2012 do SWAT tal banco de dados (arquivo plant.dat) possui 127 categorias de usos da terra relacionadas a diversos tipos de culturas agrícolas, feições naturais e coberturas específicas, com valores padrão para os parâmetros referentes a cada categoria de uso da terra. Para as áreas urbanizadas, o simulador também possui 9 categorias distintas relacionadas ao tipo de urbanização (residencial, comercial, industrial, dentre outras) e à densidade de edificações.

Desse modo, para cada um dos tipos de uso e cobertura da terra dos mapas gerados, foram associadas categorias presentes no banco de dados do simulador, tentando-se manter o maior nível de similaridade possível em relação à estrutura e fisionomia das classes. A associação entre os usos da terra existentes nas bacias e as categorias presentes no SWAT é apresentada na Tabela 8. Na mesma tabela também é apresentada a classificação em relação ao tipo de planta considerado pelo modelo, o qual permite diferenciá-las em sete categorias diferentes: leguminosa anual de estação quente, leguminosa anual de estação fria, leguminosa perene, anuais de estação quente, anuais de estação fria, perenes e árvores. Tal diferenciação permite que determinados processos sejam simulados de maneira distinta para cada tipo de planta, a exemplo da fixação de nitrogênio e da indução de dormência.

Tabela 8 – Associação entre as classes de uso e ocupação do solo da bacia e os tipos de cobertura do solo disponíveis no banco de dados do SWAT.

Classes de uso da terra nas bacias

Classes no banco de dados do SWAT

Classificação do tipo de planta no SWAT

Mata Forest-Mixed (FRST) Árvore

Eucalipto Eucalyptus (EUCA) Árvore

Pastagem Pasture (PAST) Perene

Cana-de-açúcar Sugarcane (SUGC) Perene

Milho Corn (CORN) Anual de estação quente

Seringueira Rubber Trees (RUBR) Árvore

Agricultura genérica Agricultural Land-Generic (AGRL) Anual de estação quente

Área urbanizada Residential (URBN) Não se aplica

Área urbanizada de

baixa densidade Residential-Low Density (URLD) Não se aplica