Angélica Scheffer da Motta Abrantes UNESP/ Campus de Presidente Prudente, Faculdade de Ciências e Tecnologia angelica_scheffer@hotmail.com Prof. Adj. Dr. Edson Luís Piroli UNESP/ Campus de Ourinhos epiroli@gmail.com
GEOPROCESSAMENTO APLICADO NA ANÁLISE DAS MUDANÇAS DE USO E COBERTURA DA TERRA ENTRE 1995 E 2005 NO MUNICÍPIO DE
RIBEIRÃO CLARO/PR
INTRODUÇÃO
As mudanças nos usos da terra tem implicações diretas nos cursos hídricos, seja na qualidade, seja na quantidade de água disponível para seus diversos usos. Isso é reflexo da ocupação do solo sem considerar as características do ambiente.
Quando se versa sobre as formas de uso e ocupação das diferentes partes da superfície da Terra, é importante salientar que estas foram implementadas sem levar em conta o planejamento racional, e nesse sentido, corre-se o risco de falhar em dois aspectos, de acordo com Rodriguez et. al (2011, p. 8):
na ocupação motivada pela sobrevivência, em condições de pobreza e mendicidade, em que as populações estão obrigadas a implementar determinadas atividades, de forma obrigatória, em situações de risco ou muito complicadas (...); na ocupação motivada pela obtenção de lucros em curto prazo, associando espaços aos interesses de exploração imediata e de facilidades tecnológicas (...).[grifo nosso]
Nesse contexto, a afirmação apresentada poderia ser compreendida na definição de uso do solo, no contexto da Geografia Urbana, como produto da condição geral do processo de produção da humanidade, que impõe uma determinada configuração do espaço urbano, isto é, o espaço urbano é constituído por diferentes usos da terra, onde cada um deles pode ser visto como uma forma espacial (CARLOS, 2011; CORREA, 1989).
O uso da terra, dentre as várias definições existentes, é geralmente associado às atividades conduzidas pelo homem relacionadas a uma extensão de terra ou a um ecossistema. De acordo com o Manual Técnico de Uso da Terra (IBGE, 2013, p. 35), o
referido uso é “considerado como uma série de operações desenvolvidas pelos homens, com a intenção de obter produtos e benefícios, através do uso dos recursos da terra, ou seja, a atividade do homem que se acha diretamente relacionada a terra”.
Segundo o referido material, o uso da terra está relacionado à função socioeconômica da superfície básica, isto é, agricultura, habitação e proteção ambiental. De tal modo, entende-se a necessidade do monitoramento do seu uso através de produtos do sensoriamento remoto e técnicas de geoprocessamento.
No que tange aos estudos geoespaciais, Politano et. al. (1980) afirmam que o conhecimento da ocupação do solo quanto à sua natureza, localização, forma de ocorrência e mudanças ocorridas em determinados períodos, são de grande valia para a programação de atividades que visam ao desenvolvimento agrícola, econômico e social de uma região. O levantamento de uso da terra, de acordo com Pereira et. al. (1989), pode ser obtido a partir da utilização de dados multiespectrais fornecidos por satélites de sensoriamento remoto, associados a técnicas de interpretação de imagens, que de acordo com Florenzano (2008), é o ato de interpretar imagens e dar significado aos objetos nela representados e identificados.
Assim, os dados de sensoriamento remoto como fotografias aéreas e imagens de satélite, podem ser correlacionados com a cobertura da terra e usados para mapear o tema (ABRANTES, 2014). Entretanto, como o sensor remoto não registra a atividade diretamente, mas características da superfície da terra que retratam o revestimento do solo, as atividades de uso da terra correlacionadas à cobertura precisam ser interpretadas a partir de modelos, tonalidades, texturas, formas, arranjos espaciais das atividades e localização no terreno (IBGE, 2013).
Para utilizar os aludidos produtos do sensoriamento remoto, faz-se uso do geoprocessamento, definido por Piroli (2010, p. 05) como o “ramo da ciência que estuda o processamento de informações georreferenciadas utilizando aplicativos, equipamentos, dados de diversas fontes e profissionais especializados” (PIROLI, 2010, p. 05). Esses vários elementos devem admitir manipular, avaliar e gerar produtos relacionados, principalmente, à localização de informações sobre a superfície terrestre.
Nesse sentido, as técnicas do geoprocessamento aliadas aos produtos do sensoriamento remoto fornecem um fundamental arcabouço para o monitoramento das
mudanças do uso e cobertura da terra, proporcionando uma base de dados relevante para compreensão das causas e consequências de tais alterações, tanto para os ecossistemas como seus reflexos nas atividades antrópicas.
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DA ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo compreende o município de Ribeirão Claro, localizado na porção norte do Estado do Paraná (Figura 1), chamada também de Norte Pioneiro, devido a sua colonização por mineiros no início do século XIX, atraídos pela fertilidade do solo para o cultivo do café (CERNEV, 1997; CMNP, 1975).
Figura 1. Mapa de localização do município de Ribeirão Claro/PR
Elaboração: Abrantes (2016).
O clima do município, segundo a classificação de Koppen, é tipo Cfa ou clima subtropical, com temperatura média no mês mais frio inferior a 18°C e temperatura média no mês mais quente acima de 22°C, com verões quentes, geadas pouco frequentes e tendência de concentração das chuvas nos meses de verão (PARANÁ, 2016). A precipitação anual média é 1.342mm, ocorrendo uma precipitação média nos meses mais chuvosos de 193 mm e no mês mais seco de 48mm.
As formações geológicas do município, de acordo com o Mapa Geológico do estado do Paraná (PARANÁ, 2006), são: Serra Geral (basaltos), Botucatu (arenitos), Pirambóia (arenitos), Rio do Rastro (siltitos e arenitos) e Teresina (siltitos).
Quanto a geomorfologia do município, a unidade morfoescultural compreende o Segundo Planalto Paranaense, e suas subunidades são Planalto de Santo Antônio da Platina e Planalto de Carlópolis. Outra característica marcante da área é devido ao fato dela estar localizada, segundo Ab’Sáber (2003), em uma “faixa de transição”, ao passo que Ourinhos/SP enquadra-se no Domínio Morfoclimático dos Mares de Morro Florestados.
No que se refere, à hidrografia, o município está inserido na vertente paranaense da bacia hidrográfica do rio Paranapanema, que pertence à região hidrográfica do rio Paraná.
Devido ao relevo da região juntamente com o material parental e os demais fatores de formação, os solos identificados, de acordo com o Mapa Pedológico do estado do Paraná, foram são Latossolos, Nitossolos, Argissolo, Gleissolos e Neossolos (BHERING et al, 2007).
OBJETIVO
O presente trabalho teve como objetivo analisar as mudanças nos usos e cobertura da terra, entre anos de 1995 e 2005, no município de Ribeirão Claro/PR.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Para atingir o objetivo proposto, foram elaborados banco de dados e mapas temáticos de uso e cobertura da terra, a partir de produtos do sensoriamento remoto e das técnicas do geoprocessamento.
Sendo assim, o procedimento adotado foi: adquirir as cartas topográficas (municípios de Jacarezinho/PR, Ipaussu/SP, Joaquim Távora/PR e Carlópolis/PR) e imagens do sensor TM do satélite Landsat 5 datadas de 12/03/1995 e 04/05/2005. No SIG ArcGis 10 foi realizado o georreferenciamento das cartas, adotando-se a projeção Universal Transversa de Mercator (UTM) e como sistema de referência o Datum Sirgas 2000. É importante mencionar que o ato de georreferenciar compreende a transformação
geométrica que relaciona coordenada de imagem (linha, coluna) com coordenada de um sistema de referência.
A georreferência foi calculada através da definição de pontos de controle no terreno, isto permite o cálculo da relação entre os dois sistemas de coordenadas, os referidos pontos devem ser reconhecíveis tanto na imagem a ser georreferenciada quanto no mapa ou carta que contém o sistema de coordenadas a ser usado. A partir das cartas georreferenciadas pelos pontos de controle no terreno, foi feita a georreferência das imagens de satélite pelo mesmo método. Para elaboração do mapa de uso da terra de 1995 e 2005, foi georreferenciada uma cena de cada ano do satélite Landsat5 correspondente a área de estudo. Com este material em mãos, foi traçado um polígono do limite municipal de Ribeirão Claro/PR.
A próxima etapa foi a classificação supervisionada, que foi feita a partir da associação de pixels da imagem a um conjunto de rótulos que descrevam a característica real predominante de cada pixel (vegetação, água, solo, etc.). Sendo assim, a classificação do raster foi feita pela classificação supervisionada, a qual é elaborada a partir da intervenção do profissional, usando sua capacidade interpretativa. As áreas de treinamento foram delimitadas de acordo com os usos identificados na imagem, importante frisar, que as áreas urbanas não foram computadas devido aos seus diferentes níveis de reflectância, por isso, foram criados polígonos, os quais foram sobrepostos a imagem gerada após classificação, para que a delimitação fique mais próxima da área real.
Após identificados os usos na imagem, criaram-se as assinaturas e depois foi aplicado o método da máxima verossimilhança no SIG ArcGis. Neste método, os valores de reflectância de uma área de treinamento são descritas por uma função de densidade de probabilidade, baseada na estatística Bayesiana. Por fim os usos, foram reclassificadas de acordo com as classes descritas no Manual Técnico de Uso da Terra (IBGE, 2013).
De acordo com o manual mencionado (IBGE, 2013), a nomenclatura para o Levantamento do Uso e da Cobertura da Terra utilizada, foi organizada segundo três níveis hierárquicos, comportando desdobramentos para níveis de maior detalhe
dependendo da escala de trabalho. Devido a extensão da área de estudo, optou-se em trabalhar com as subclasses (Quadro 1).
Quadro 1. Definições da nomenclatura utilizada na classificação
Classe Subclasse Definição
Área antrópica não agrícola
Área urbanizada
Áreas correspondentes às cidades (sedes municipais), às vilas (sedes distritais) e às áreas urbanas isoladas conforme classificação do IBGE.
Área antrópica agrícola
Cultura temporária
Cultivo de plantas de curta ou média duração, geralmente com ciclo vegetativo inferior a um ano, que após a produção deixam o terreno disponível para novo plantio.
Área antrópica
agrícola Pastagem
Área destinada ao pastoreio do gado, formada mediante plantio de forragens perenes ou aproveitamento e melhoria de pastagens naturais. Nestas áreas, o solo está coberto por vegetação de gramíneas e/ou leguminosas, cuja altura pode variar de alguns decímetros a alguns metros.
Quadro 1. Definições da nomenclatura utilizada na classificação (Continuação)
Classe Subclasse Definição
Silvicultura
Atividade ligada a ações de composição, trato e cultivo de povoamentos florestais, assegurando proteção, estruturando e conservando a floresta como fornecedora de matéria-prima para a indústria madeireira, de papel e celulose ou para o consumo familiar. A silvicultura também desempenha papel de agente protetor, benfeitor e embelezador da paisagem.
Área de vegetação natural
Área florestal
Formações arbóreas com porte superior a 5 m, incluindo-se aí as fisionomias da Floresta Densa, da Floresta Aberta, da Floresta Estacional, além da Floresta Ombrófila Mista e das áreas de mangues. Os usos das áreas florestais geralmente estão associados às áreas especiais (unidades de conservação, terras indígenas), ao extrativismo vegetal, à extração madeireira, dentre outros.
Água Água
continental
Corpos d’água naturais e artificiais que não são de origem marinha, tais como: rios, canais, lagos e lagoas de água doce, represas, açudes, etc.
Fonte: IBGE (2013).
A última etapa realizada na elaboração dos mapas foi a edição do layout dos mesmos.Além dos produtos cartográficos, foi gerado também um banco de dados com as áreas em hectares de cada uma das subclasses mencionadas, o qual possibilitou a
geração de gráficos e tabelas visando comparar as alterações sofridas nos usos no intervalo de tempo em estudo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os mapas gerados a partir da classificação supervisionada permitiram identificar seis classes de uso e cobertura da terra: água continental, cultura temporária, área florestal, silvicultura, pastagem, área urbana e vias de transporte (Figura 2 e 3). A partir do exame visual das imagens de satélite, os usos das terras indicam aproximadamente 50% da área do município em pastagem. Um dos fatores que pode contribuir para a vocação pecuarista do município é a declividade do terreno, a qual dificulta o uso de maquinários na agricultura.
Figura 2. Mapa de cobertura e uso da terra do município de Ribeirão Claro/PR (1995)
Figura 3. Mapa de cobertura e uso da terra do município de Ribeirão Claro/PR (2005)
Elaboração: Abrantes (2015).
A área florestal compreende as formações arbóreas, as quais aparecem, em sua maioria, ao longo dos cursos hídricos, ou seja, como matas ciliares, ou em áreas de declividade acentuada. Conforme o Código Florestal (2012), a reserva mínima de florestas nas propriedades deve ser de 20%. Assim, nota-se uma desconformidade, pois o índice encontrado no município, que foi de 1,45%, em 1995, e 4,86%, no ano de 2005. Através da comparação dos mapas e das informações geradas nos dois períodos em estudo (Tabela 1), observou-se o aumento de 9,13% das pastagens em detrimento das áreas de cultura temporárias, notou-se também a expansão da área urbana, manutenção das águas continentais (redução de 0,26%) e um crescimento incipiente das áreas florestais (3,41%) e de silvicultura (1,81%).
Tabela 1. Usos das terras constatados no período de 1995 a 2005.
Classes de uso da terra
Área em relação ao município
1.995 2.005 Redução (R) ou
ampliação (A)
Água continental 10.342,20 16,43 10.177,41 16,17 0,26 (R) Cultura
temporária 22.975,94 36,50 14.057,21 22,33 14,17 (R)
Área florestal 2.461,36 1,45 3.057,10 4,86 3,41 (A)
Silvicultura 912,56 3,91 3.652,26 5,80 1,81 (A)
Pastagem 26.250,52 41,71 31.998,60 50,84 9,13 (A)
Total 62.942,58 100,00 62.942,58 100,00 -
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As imagens obtidas pelo sensor TM do Landsat 5 permitiram o mapeamento do uso e cobertura da terra no município de Ribeirão Claro/PR e forneceram, através de técnicas do geoprocessamento, um banco de dados para a classificação supervisionada do uso da terra e para futuros planejamentos e gerenciamento das atividades regionais.
Constata-se também que o município em estudo não está em conformidade com o Código Florestal, pois esse estabelece ao menos 20% de floresta nativa para cada propriedade, para o bioma no qual o município está inserido.
Por fim, conclui-se que as técnicas de geoprocessamento utilizadas foram eficazes para o mapeamento dos usos e cobertura da terra e para as análises das mudanças ocorridas nos períodos em estudo.
REFERÊNCIAS
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ABRANTES, A. S. M. Identificação das possíveis causas e consequências do processo de deformações no reboco de algumas casas da Vila Sá e Jardim
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BHERING, S. B.; SANTOS, H. G.; MANZATTO, C. V.; BOGNOLA, I.; FASOLO CARVALHO, A. P.; POTTER, O.; AGLIO, M. L. D.; SILVA, J. S.; CHAFFIN, C. E.; CARVALHO JUNIOR, W. Mapa de solos do Estado do Paraná (escala 1:250.000). Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2007.
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