ANÁLISE VISUAL DA COBERTURA VEGETAL, EM IMAGENS DO SATÉLITELANDSAT- TM1

RESUMO

o objetivo deste estudo é definir padrões paraclassificar a vegetação através da utilização desubquadrantes de imagens do Satélite Landsat-TM,composição colorida falsa cor, bandas 3,4 e 5, na escalade 1:50.000. A classificação foi feita através do processodefotointerpretação, correlação de informações auxilia-res disponíveis, trabalhos de campo e análise dos da-dos. Elaborou-se uma tabela de correlação dos dadoscom9 (nove) temas para a vegetação e 1 (um)temaparaoutros usos, concluindo-se que os melhores padrõespara a classificação foram a cor, o contraste e a conver-gência de evidências.

Palavras-chave: Vegetação, análise visual, imagensde satélite, padrão de classificação.

1 INTRODUÇÃO

A escolha da área, no Vale do Ribeira, justifica-sepor ser representativa de um dos maiores remanescen-tes da cobertura florestal original no estado de SãoPaulo.

Considerando a importância da manutenção des-tes ecossistemas, o Instituto Florestal, dentro do Progra-ma de Zoneamento Florestal, que objetiva subsidiar omanejo adequado da cobertura vegetal e do refloresta-mento do estado de São Paulo, vem desenvolvendotecnologia de sensoriamento remoto aplicada a recur-sos florestais.

A utilização de novos produtos sensores remotos,como as imagens em escala 1:50.000 e composiçõescoloridas nas mais diversas bandas do sensor remoto"Thematic Mapper" do LANDSAT 5, proporcionou maisoportunidades de trabalho no sentido de se obter infor-mações mais precisas, necessárias para a caracteriza-ção detalhada da vegetação, principalmente em regiõesescarpadas, visto ser este um dos fatores limitantes àinterpretação de imagens de satélite.

Desta forma, este trabalho visa através da inter-pretação e correlação dos dados auxiliares disponíveis,como cartas temáticas e fotografias aéreas, obter a

(1) Trabalho apresentado na forma de painel no VI Simpósio de Sensoriamento Remoto - Manaus - 1990.(2) Instituto Florestal, C.P. 1322 - 01059 - São Paulo - SP - Brasil.

Isabel Fernandes de Aguiar MA lTOS2lliana Rajo SARAIVA2

ABSTRACT

The objective of this study is to define pattern forclassifying the vegetation classification through visualanalysis of subquadrant Landsat-TM satellite images,false color composition, bands 3, 4, 5, at the 1:50.000scale. The classification was done bythefotointerpretationprocess correlation available, back-upfield work and dataanalysis. A correlation list was developed with 9 (nine)themes for vegetation and 1 (one) theme for other uses.with the conclusion that the best patterns for classificationwere color, contrast and convergence of evidences.

Key words: Vegetation, visual analysis, satellite image,classification pattern.

definição de padrões para a classificação da vegetação,utilizando-se o subquadrante, escala de 1:50.000 daimagem TM, composição colorida falsa cor, bandas 3,4e 5.

De acordo com SANTOS et alii (1980), a interpre-tação visual das imagens deve estar associada às infor-mações do trabalho de campo, pois desta forma permi-tem as correções na delimitação das classes mapeadas,bem como o estabelecimento de uma chave de interpre-tação para os sistemas homogêneos, portanto, a legen-da deve ser compatível com a escala de trabalho, bemcomo adequada às condições da região e ainda adapta-da aos objetivos do levantamento da cobertura vegetal.

SARAIVA et alii (1986) concluem em seu trabalhoque a melhor separação entre as classes de vegetaçãoocorre para as bandas TM 3, TM 4 e TM 5, configurando-se como as mais adequadas para análise visual.

LEPSCH et alii (1990) citam que a região do Vale doRibeira possui uma série de características "sui generis"em termos de meio biofísico, tendo seu desenvolvimentoocorrido de forma desamorniosa em relação ao restantedo estado e as reservas florestais sendo pouco a poucodegradadas, observando-se como atividade principal oextrativismo vegetal.

Anais - 2Q Congresso Nacional sobre Essências Nativas - 29{3{92-3{4{92 822

2 MATERIAL

2.1 Área de estudo

A área localiza-se na região do Vale do Ribeira,município Cananéia, entre as coordenadas 24°50' e25°00' e48°1 O'longitude oeste, na FIGURA 1 é apresen-tado um dos setores mapeados.

A vegetação que caracteriza a área é a matalatifoliadatropical, complexo de restinga e vegetação demangue, apresentando ainda reflorestamentos e cultu-ras diversas.

2.2 Produtos fotográficos

2.2.1 Imagens "Thematic Mapper" (TM) doLANDSAT 5

. órbita 220/77, quadrante De subquadrante A e B,de 27 de março de 1988, escala 1:50.000 colorida falsacor, com as bandas TM 3 (0,63-0,69 prn): TM 4 (0,76-0,90 prn) e TM 5 (1,55-1 ,75 pm),

· órbita 220;77, quadrante D de escala 1:100.000;composição colorida falsa cor, com as bandas, TM 2(0,52-0,60 um), TM 3 (0,63-0,69 um) e TM 4 (0,76-0,90um).

· Banda TM 3 (0,63-0,69 um)· Banda TM 4 (0,76-0,90 um).

2.2.2 Fotografias aéreas

· Fotografias aéreas pancromáticas verticais, es-cala 1:35.000, do vôo de 1980;81.

· Mosaicos aerofotogramétricos escala 1:25.000,do mesmo vôo.

2.3 Produtos cartográficos

· Cartas do Brasil, folha do Rio do Guaraú SG-22-X-B-VI-4 e Ilha de Cananéia, SG-23-V-A-IV-3 escala1:50.000 do IBGE, de 1974.

· Carta de Uso da Terra, escala 1:25.000, deIguape, do Plano Cartográfico do Estado de São Paulo,IGC.

2.4 Equipamento

· Estereoscópio de espelho· Mesa de luz· Luminária com lupa

3 MÉTODOS

A caracterização da vegetação foi feita através dainterpretação das imagens de satélite e fotografias aére-as baseadas nos conceitos de ESTES & SIMONNET(1975), SPURR (1960) e SANTOS et alii (1980), para omapeamento da cobertura vegetal.

O desenvolvimento do método deu-se através dasseguintes etapas:

a) fotointerpretação preliminar da imagem de saté-lites;

b) fotointerpretação das fotografias aéreas;c) análise dos dados auxiliares;d) trabalho de campo;e) correlação destes itens;f) fotointerpretação definitiva; eg) estabelecimento dos padrões para cada tipo de

vegetação, conforme fluxograma apresentadona FIGURA 2.

4 RESULTADOS E DiSCUSSÃO

Obteve-se como resultado uma tabela de correla-ção entre os elementos da imagem (TABELA 1) e ummapa da vegetação de uma área no Vale do Ribeira,definindo-se 9 (nove) temas de vegetação e 1 (um) paraoutros usos .

· Mata (M)· Mata com alterações (Ma)·Mata de várzea (Mv).Campodevá~ea(C0·Restinga (R)· Mangue (Mg). Campo (C)·Capoeira (Ca)· Reflorestamento (Re)·Outros usos.Elaborou-se também uma tabela onde se evidenci-

am os padrões estabelecidos para a classificaçãotemática da vegetação, obtida através da correlação doselementos da interpretação visual da composição colo-rida falsa cor, bandas TM 3, 4 e 5, com imagens, TMbandas 3, 4 e composição colorida 2, 3 e 4, fotografiasaéreas, mosaicos aerofotogramétricos e trabalhos decampo.

Após a correlação obtiveram-se os 9 (nove) temasde vegetação e 1 (um) tema outros usos nafotointerpretação definitiva.

Na interpretação preliminar foi possível distinguirapenas as fisionomias vegetais associadas às condi-ções de relevo, como, por exemplo, matas de planalto,escarpas e planícies, onde é possível diferenciar clara-mente a vegetação de restinga da de mangue.

No tema Mata (M), que abrange áreas de planalto,escarpas e planícies, verificaram-se diferentes graus declassificação.

Nas áreas de planalto e escarpas temos o jogo desombras causado pelo relevo, que tende a ser maiorquanto menor o ângulo de elevação, embora representecerta dificuldade na definição do padrão, ao mesmotempo permite a percepção da topografia da área. Nadefinição deste padrão o elemento textura não se so-bressai, em função principalmente da limitação da res-posta do alvo causado pela topografia. Neste caso, oelemento cor, associado ao contraste e à convergênciade evidência e em menor grau e forma, correlacionadoprincipalmente com os dados obtidos da foto aéreapermitiu a definição dos padrões e classificação destetema; sendo o elemento convergência de evidência,

Anais - 2º Congresso Nacional sobre Essências Nativas - 29/3/92-3/4/92 823

):. ::J III (ji'

";5 o o ::l tO ro ~ z ~ õ' ::l e::. fi> o 0- ro rn fi> fi> (ll. ::l o jli'

fi> z ~ <' $l> fi> I\.) .se ~ I\.) ~ ~ co I\.)

48°2

8'38

"48

°5/

'/4"

I(.•

\'"

I2A

055'

32"

•..•

Vl(

,-..J

)\\

rIJ

1")

..,

M

M

~<::

D

Cv

-C

ampo

deva

rzea

R-

Ref

lore

stam

ento

M-

Mat

aM

a-M

ata

alte

rada

Mr-

Mat

ade

rest

inga

Mg-

Man

gue

Mv-

Mat

ade

vórz

eac

-C

ampo

Cn

"C

apoe

ira

b••

...•_,

'"I

20°

N tI

='-.

I25

°E

SC

,I:

78,0

00

co I\.)

.j>.

FIG

UR

A1

-M

apa

dave

geta

ção

deum

aár

eano

Val

edo

Rib

eira

PADROES DAIMAÇEM DESATELI'IE

PADROES DAF'ÇYIOSRAFIAAEREA

FarOINTERPRETAÇÃO.,,- PRELIMINAR <

.I

FarOINTERPRETAÇÃODEFINITIVA

I

CLASSIFICAÇÃO DA VEGETAÇÃOMAPEAMEN'ID

ANALISEOOS DAOOSAUXILIARES

FIGURA 2 - Fluxograma

como a presença de clareiras e caminhos, demonstran-do a atuação de origem antrópica, que permitiu adiferen-ciação da classe Mata (Ma) com alteração. Ainda, asso-ciado principalmente à topografia e em menor grau àconvergência de evidências, permitiu a detecção dotema campo (C) que dependendo do grau de exposiçãodo solo à presença de rochas e à estrutura da vegetaçãoproporciona uma variação na cor indo do marrom-avermelhado ao amarelo-esverdeado.

Para a definição dos padrões e classificação dotema Mata de várzea (Mv) foram importantes os elemen-tos, textura e cor, isto ocorre devido ao relevo plano,associado principalmente às informações que a banda 4fornece nesta faixa de comprimento de onda, onde avegetação responde muito diferenciadamente depen-dendo de sua estrutura, além de na banda 4 e 5 haverabsorção da radiação pela água, observando-se um picode absorção na banda 5, o que provoca um escurecimentona tonalidade da cor verde, evidenciando-se os canaisde drenagem permitindo uma melhor delimitação destetema. Tais critérios também foram utilizados na definição

)o I TRABALHO DE I--,CAMPO

dos padrões e classificação do tema Campo de várzea(Cv) e Mangue (Mg), notando-se, porém, a influência dosolo.

No tema Restinga (R) foram utilizados os mesmoscritérios, salientando-se que o fator predominante nadefinição do padrão foram as informaçõesgeomorfológicas, como, por exemplo, a existência decordões litorâneos, os quais são claramente perceptí-veis. Utilizando-se estes mesmos critérios, seriam per-feitamente possíveis adefinição do padrão e a classifica-ção das áreas com cobertura de mata, na planície,porém, além dos elementos geomorfológicos, haverianecessidade de levantamentos sobre a composiçãoflorística, para a definição do padrão fotográfico, o quenão foi possível neste estudo.

Para a classificação e definição do tema Capoeira(Cp) o fator preponderante foi a tonalidade dentro doelemento cor, indo de verde-amarelado ao verde-médio,havendo muita confusão entre áreas de capoeira baixae culturas, em áreas muito ocupadas e de relevo muitomovimentado, esta confusão estende-se a qualquer

Anais - 2º Congresso Nacional sobre Essências Nativas - 29/3/92-3/4/92 825

TABELA 1 - Padrões estabelecidos para a classificação temática da vegetação

Padrões da imagemTemas davegetação Textura Cor Forma Contraste Convergências

e evidências

Mata rugosa verde escuro irregular médio situação topográfica - jogode sombras

Mata com rugosa verde escuro irregular pequeno presença de clareirasalterações

Mata de várzea muito verde escuro alongado médio ao longo de riosrugosa mosqueado

Vegetação média verde médio irregular alto (cordões litorâneos)-de restinga a escuro informações geomorfológicas

Mangue muito fina verde muito alongado alto ao longo deescuro mosqueado canais de drenagemde rosa esverdeado

Campo fina amarelo ou irregular alto topos de morrosmarrom

Capoeira fina e média verde amarelado irregular médio pequenas áreas cujoentorno encontra-sedesmatado

Reflorestamento fina verde escuro ciam tendência médiopoligonal

Outros usos fina a média amarelo claro a tendênxia médio a correlação dosverde médio e de regular elementos da imagemrosa a marrom

grau de evolução dacapoeira. Observou-se também queprincipalmente na classificação deste tema existe umatendência de a cor verde das áreas de capoeira e matase espalhar nas áreas do tema Outros Usos.

A definição dos padrões e classificação do temaOutros Usos foram obtidas por exclusão, embora sejarelevante expor sobre os fatores que auxiliaram naclassificação dos temas e definição dos padrões dasáreas com vegetação natural e reflorestamento.

Áreas com culturas de banana e chá apresentamuma coloração verde-médio com uma tonalidade ciam,principalmente a cultura de banana, o que permitiudistingui-Ia claramente em diversas situações, em áreasde mata, capoeiras, outras culturas e em qualquer situ-ação de relevo.

Áreas com solo exposto apresentaram coloraçãoque vai de tons de rosa a marrom, que variam de acordocom o grau de exposição e utilização do solo. Este fator

auxiliou principalmente na definição do padrão e classi-ficação do tema Mata com alterações (Ma).

Na definição do padrão e classificação do temaReflorestamento (Re), o elemento principal para a aná-lise foi a cor, que varia do verde escuro ciam a verdemuito escuro ciam. Verificou-se dificuldade para inter-pretação em áreas onde o reflorestamento não erahomogêneo, com presença de nativas, provavelmentedevido à deficiência do manejo, e principalmente houvemuita confusão com áreas de culturas de banana, cujocontorno apresenta mata em áreas de vertentes íngre-mes.

Através do desenvolvimento deste estudo, confor-me SARAIVA et alii (1986), confirma-se que as melhoresbandas do sensor TM/LANDSAT são as 3, 4 e 5, naanálise visual da vegetação, bem como a necessidadede se utilizar informações auxiliares para definição dospadrões e classificação da vegetação.

Anais - 2º Congresso Nacional sobre Essências Nativas - 29/3/92-3/4/92 826

Dentre os dados que auxiliaram na execução destetrabalho pode-se contar com os elementos obtidos emLEPSCH et alii (1990), através dos quais foi possível umconhecimento prévio da região do rio Ribeira do Iguape,não só em termos de cobertura vegetal mas tambémdados sobre o meio biofísico.

Portanto, a partir destes dados e da correlaçãoentre as informações forneci das pela composição colo-rida e a utilização de fotografias aéreas, que se mostra-ram imprescindíveis nadefinição dos padrões, foi possí-vel classificar e mapear os temas de vegetação propos-tos.

5 CONCLUSÃO

Na área estudada definiram-se 9 (nove) temaspara a cobertura vegetal e 1 (um) tema para outros usos,que resultaram em um mapa de vegetação.

Para a realização do mapa foi necessário definirpadrões de análise para a classificação da vegetação,para isso elaborou-se uma tabela de correlações dospadrões da imagem.

Na classificação, o elemento cor foi o que melhorseparou as diferentes coberturas vegetais; dos 10 te-mas, 6 foram identificados pela cor, a definição entre elesfoi realizada através do elemento contraste e da conver-gência de evidências; nos temas Reflorestamento, Ou-tros Usos e Mata de várzea, o elemento forma teve papelsignificativo na separação entre eles.

A textura, embora seja um elemento importantequando comparado em associação com os outros pa-drões, separadamente pouco contribuiu nadefinição dostemas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ESTES, E. J. & SIMONETT, S. A, 1975. Fundamentaisof image interpretation. In: ESTADOS UNIDOS.American Society of Photogrammetry. Manual ofremoto sensing. Falls Church, v. 2p. 869-1076.

LEPSCH, J. F.; SARAIVA, I. R.; DONZELI, P. L.; MARI-NHO, 1M. de A; SAKAI, E.; GUILAUMON, J. R.;PFEIFER, R. M.; MATTOS, I. F. de A; ANDRADE,W. J. de & SILVA, C. E. F. Macrozoneamento dasTerras da Região do Rio Ribeira de Iguape, SP.Campinas, Instituto Agronômico. BoI. Científico nO19;181 p. ilus. 2 mapas.

SANTOS, J. R. dos; HERNANDES FILHO, P. &SHIMABUKURO, Y. E., 1980. CURSO DE TREINA-MENTO: Aplicações de Sensoriamento Remoto, comênfase em imagens LANDSAT, no levantamento deRecursos Naturais. São José dos Campos. INPE(INPE/1949-MD/006), capítulo VI.

SARAIVA, I. R.; TRINDADE, M. L. B. & HERNANDESFILHO, P. 1987. Avaliação visual das Imagens doSensor "Thematic Mapper" na classificação da Vege-tação. São Paulo. BoI. Técn. /F 4/ (2): 323-336.

SPURR, S. H., 1960. Photogrammetry andphotointerpretation. New York. Ronald Press. 742 p.

Anais - 2º Congresso Nacional sobre Essências Nativas - 29/3/92-3/4/92 827