geotecnologias aplicadas aos recursos florestais

5/24/2018 Geotecnologias Aplicadas Aos Recursos Florestais

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Organizadores

Alexandre Rosa dos SantosJoo Batista Esteves Peluzio

Telma Machado de Oliveira Peluzio

Gleissy Mary Amaral Dino Alves dos Santos

GEOTECNOLOGIAS APLICADASAOS RECURSOS FLORESTAIS

Alegre - ES2012



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GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AOS RECURSOS FLORESTAISCCA-UFESCentro de Cincias Agrrias da Universidade Federal do Esprito SantoAlto Universitrio, s/n, Bairro Universitrio, Alegre-ESTelefone: (28) 3552-8955

www.cca.ufes.br

Ifes-Campusde AlegreInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Estado do Esprito SantoRodovia ES 482, km 47, Cx. Postal-47, Distrito de Rive, Alegre-ESTelefone: (28) 3552-8131www.alegre.ifes.edu.br

CapaThiago de Oliveira TulerImagens: originais obtidas pelos organizadores

Editorao Eletrnica

Centro de Cincias Agrrias da Universidade Federal do Esprito SantoInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Estado do Esprito Santo

Reviso de textoKaren Muniz Feriguetti - Ifes - Campusde AlegreMiguel ngelo Braga Senna - Ifes - Campusde AlegreRosana Carvalho Dias - Ifes - Campusde Alegre

Reviso TcnicaEdvaldo Fialho dos Reis - CCA-UFESNilton Csar Fiedler - CCA-UFESGiovanni de Oliveira Garcia - CCA-UFES

Contatohttp://www.mundogeomatica.com.bre-mail: [email protected].: (28) 3552 8632 ou (28) 99260262

TODOS OS DIREITOS RESERVADOS - O livro gratuito podendo ser impresso. A violao dosdireitos autorais (Lei no9.610/98) crime (art. 184 do Cdigo Penal). Depsito legal na BibliotecaNacional, conforme Decreto no1.825, de 20/12/1907. Os autores so seus professores, respeite-os, sempre citando seus nomes em possveis publicaes.

Dados Internacionais de Catalogao-na-publicao (CIP)(Biblioteca Setorial de Cincias Agrrias, Universidade Federal do Esprito Santo, ES, Brasil)

G352 Geotecnologias aplicadas aos recursos florestais [recurso eletrnico] /Alexandre Rosa dos Santos ... [et al.], organizadores. - Alegre, ES:CAUFES, 2012.249 p. : il.

Inclui bibliografia.Sistema requerido: Adobe Acrobat Reader.Modo de acesso: World Wide Web: http://www.mundogeomatica.com.br/Livro_Geoteconologia_Recursos_Florestal.htm>.

ISBN: 978-85-61890-25-4

1. Geomtica. 2. Florestas. 3. Vegetao. 4. Meio ambiente. 5. Interpretao

fotogrfica. I. Santos, Alexandre Rosa dos, 1974-.CDU: 630*18



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DEDICATRIA

Ns, autores, dedicamos este livro aos familiares que sempre acreditaram em nossos trabalhos.

AGRADECIMENTOS

Universidade Federal do Esprito Santo (UFES): aoCentro de Cincias Agrrias; ao Programade Ps-graduao em Cincias Florestais e; aos Departamentos de Engenharia Rural, Geografia eEstatstica.

Ao Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Estado do Esprito Santo, em especialaoCampusde Alegre e ao Departamento de Desenvolvimento Educacional.

s instituies de apoio pesquisa: CNPq; CAPES e; FAPES.

empresa Fibria.

s prefeituras municipais de: Alegre-ES; Guau-ES; Jernimo Monteiro-ES; Rio Novo do Sul-ES;Santa Maria de Jetib-ES; Trs Marias-MG; Viosa-MG e; Vitria-ES.

Aos rgos INPE, IEMA-ES, INCAPER-ES; IDAF-ES; IJSN-ES; GEOBASES; NEDTEC.

Em especial, a todos que, direta ou indiretamente, contriburam para o desenvolvimento destelivro.

REFLEXO

"A multidisciplinaridade e a integrao harmnica de uma equipe correspondem ao sucesso de um

trabalho em conjunto" (Prof. Dr. Alexandre Rosa dos Santos)

PREFCIO

Satisfao a palavra que nos vem cabea quando nos referimos obra GEOTECNOLOGIAS

APLICADAS AOS RECURSOS FLORESTAIS, onde observamos um somatrio de esforos na

compilao de trabalhos cientficos desenvolvidos por pesquisadores de diferentes reas atuantesem instituies de ensino e pesquisa do Brasil.

Particular dedicao foi dada exposio dos elementos que permitem aos leitores a anlise dos

seus dados, alm da simples identificao do objeto, bem como extrair informaes que os

ajudem a descobrir a natureza intrnseca do mesmo.

O compndio apresenta em seus captulos os fundamentos para que as GEOTECNOLOGIAS

APLICADAS AOS RECURSOS FLORESTAIS possam ser exploradas em sua total potencialidade.

Assim sendo, a produo deste material de cunho cientfico-didtico destinado a profissionais, a

alunos graduandos e ps-graduandos, e de cursos tcnicos da rea de Geotecnologia e afins.



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ORGANIZADORES

Alexandre Rosa dos Santos OrganizadorUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Engenharia Rural.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Joo Batista Esteves Peluzio - OrganizadorInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Telma Machado de Oliveira Peluzio OrganizadoraInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.

Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Gleissy Mary Amaral Dino Alves dos Santos OrganizadoraUniversidade de Vila Velha - Departamento de Cincias Farmacuticas.Programa de Ps-graduao em Cincias Farmacuticas mestranda.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]



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AUTORES

Aderbal Gomes da SilvaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Adriano Ribeiro de MendonaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Alexandre Rosa dos Santos OrganizadorUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Engenharia Rural.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.

Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Ana Paula FreireUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Engenharia Ambiental.Programa de Ps-graduao em Engenharia Ambiental - Mestre.Cep: 29.043-900 - Vitria, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Benvindo Sirtoli Gardiman JuniorUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.

Endereo eletrnico: [email protected] Antonio Alvares Soares RibeiroUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Programa de Ps-graduao em Cincia Florestal.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Carlos Roberto Lima ThiagoEscola de Ensino Fundamental Deocleciano de Oliveira.Cep: 29560-000 - Guau, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Daiani Bernardo PirovaniInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo CampusIbatiba.Coordenadoria de Meio Ambiente.Cep: 29.395-000 Ibatiba, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Daniela Vantil AgrizziInst. Nacional de Coloniz. e Ref. Agrria do Esp. Santo, INCRA.Cep: 29.114-901 - Vila Velha, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Danilo Costa FukunagaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]



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Dayvid Rodrigues CoutoUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Edmilson Bitti LoureiroFibria Celulose S/A,Cep: 29.197-900 Aracruz , ES, Brasil,e-mail: [email protected]

Edwards Cerqueira de CastroUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Estatstica.Cep: 29.043-900 - Vitria, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Fabiana Baleeiro Coelho SouzaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestranda.

Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Fabricio Moulin MotaInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campus de Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Fernando Coelho EugenioUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Engenharia Florestal graduando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.

Endereo eletrnico: [email protected]

Flvio Cipriano de Assis do CarmoUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Flvio Eymard da Rocha PenaInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo - CampusIbatiba.Diretor GeralCep: 29.395-000 - Ibatiba, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Franciane Lousada Rubini de Oliveira LouzadaUniversidade Federal do Esprito Santo.Programa de Ps-graduao em Produo Vegetal Doutoranda.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Gabriel Nunes dos Santos JuniorUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]



viii

Giovanni de Oliveira GarciaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Engenharia Rural.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Gleissy Mary Amaral Dino Alves dos SantosUniversidade de Vila Velha - Departamento de Cincias Farmacuticas.Programa de Ps-graduao em Cincias Farmacuticas mestranda.Cincias Biolgicas da Faculdade de Filosofia, Cincias e Letras de Alegre graduanda.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Gustavo Eduardo MarcattiUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Engenharia Florestal graduando.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Hlio Carreo de Almeida JuniorPrefeitura Municipal de Vitria - Secretaria Municipal de Fazenda.Subsecretaria de Tecnologia da Informao.Cep: 29052-121 - Vitria, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Huezer Vigan SperandioUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Ivo Augusto Lopes Magalhes

Universidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Jferson Luiz FerrariInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Joo Batista Esteves Peluzio - OrganizadorInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.

Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Joo Batista Pavesi SimoInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Jos Marinaldo GlerianiUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Programa de Ps-graduao em Cincia Florestal.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]



ix

Julianne de Castro OliveiraUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Programa de Ps-graduao em Cincia Florestal Mestranda.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Julio Toms Aquije ChacaltanaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Engenharia Ambiental.Programa de Ps-graduao em Engenharia Ambiental.Cep: 29.043-900 - Vitria, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Karla Maria Pedra de Abreu ArchanjoInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Kelly de Oliveira Barros

Universidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Programa de Ps-graduao em Cincia Florestal Mestranda.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Kenny Delmonte OliveiraUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Marcelo Dan ScrduaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.

Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Marcelo de vila ChavesFundao Centro Tecnolgico de Minas Gerais.Diretoria de Desenvolvimento Tecnolgico DDT.Cep: 30330-120 - Belo Horizonte, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Maristela de Oliveira BauerUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Engenharia Rural.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.


Marlene Leiko ChibaCentro Universitrio So Camilo.MBA em Gesto Ambiental.Cep: 29.301-040 Cachoeiro de Itapemirim, ESEndereo eletrnico: [email protected]

Maycon Patrcio de HollandaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Produo Vegetal.Programa de Ps-graduao em Produo Vegetal Mestrando.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]



x

Moiss Savedra OmenaInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo CampusIbatiba.Cep: 29.395-000 - Ibatiba, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Nathlia Suemi Saito

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.Programa de Ps-Graduao em Sensoriamento Remoto Doutoranda.CEP: 12227-010 - So Jos dos Campos, SP.Endereo eletrnico: [email protected]

Nilton Csar FiedlerUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Onair Mendes de OliveiraUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.

Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected].

Reginaldo Gonalves MafiaFibria Celulose S/A,Cep: 29.197-900 Aracruz , ES, Brasil,e-mail: [email protected]

Roberto Avelino CeclioUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.


Samira Murelli de SouzaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestre.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Sebastio Venncio MartinsUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Programa de Ps-graduao em Cincia Florestal.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Srgio Lucena MendesUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Biolgicas.Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas (Biologia Animal)Cep: 29.043-900 - Vitria, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Sidney Sra ZanettiUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]



xi

Telma Machado de Oliveira Peluzio OrganizadoraInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campusde Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Thiago de Oliveira TulerInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Esprito Santo Campus de Alegre.Departamento de Desenvolvimento Educacional.Cep: 29.500-000 Alegre, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Thiago Reggiani CottaUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Tiago Sperandio Borges

Universidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestre.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Vagner Mauri QuintoUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.Endereo eletrnico: [email protected]

Vicente Paulo SoaresUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.

Programa de Ps-graduao em Cincia Florestal.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Wantuelfer GonalvesUniversidade Federal de Viosa - Departamento de Engenharia Florestal.Cep: 36.570-000 - Vicosa, MG.Endereo eletrnico: [email protected]

Wesley Augusto CampanharoUniversidade Federal do Esprito Santo - Departamento de Cincias Florestais e da Madeira.Programa de Ps-graduao em Cincias Florestais Mestrando.Cep: 29.550-000 Jernimo Monteiro, ES.




xii

NDICE ANALTICO

Dedicatria............................................................................................................. iv

Agradecimentos.................................................................................................... iv

Reflexo................................................................................................................... iv

Prefcio................................................................................................................... iv

ndice Analtico...................................................................................................... xii

ndice de Tabela................................................................................................... xvii

ndice de Figuras................................................................................................... xix

IntroduoGeotecnologias aplicadas aos recursos florestais.............................................. 22

Captulo 1Uso de geotecnologias para estudo da fragmentao florestal com base emprincpios de ecologia da paisagem1 Introduo .............................................................................................................. 242 Principais conceitos em ecologia da paisagem ..................................................... 26

2.1 Estrutura da paisagem ........................................................................................ 262.2 Por que e como quantificar paisagens? ................................................................ 28

2.2.1 ndices de rea ............................................................................................ 292.2.2 ndices de densidade e tamanho ...................................................................... 292.2.3 ndices de borda ........................................................................................... 312.2.4 ndices de forma ........................................................................................... 322.2.5 ndices de proximidade .................................................................................. 332.2.6 ndices de rea central ................................................................................... 34

3 Metodologia ........................................................................................................... 353.1 Anlise espacial de fragmentos florestais na bacia do rio Itapemirim, ES ................. 36

4 Resultados e discusso ......................................................................................... 375 Concluses ............................................................................................................ 416 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 41

Captulo 2Utilizao de geotecnologia na delimitao de corredores ecolgicos1 Introduo .............................................................................................................. 432 Metodologia ........................................................................................................... 44

2.1 Localizao e caracterizao da rea ................................................................... 442.2 Materiais utilizados .............................................................................................. 45


Captulo 3

Mapeamento da vegetao urbana da cidade de Vitria ES



xiii

1 Introduo .............................................................................................................. 562 Metodologia ........................................................................................................... 57

2.1 Localizao e caracterizao da rea ................................................................... 572.2 Material utilizado ................................................................................................ 592.3 Fotointerpretao e digitalizao .......................................................................... 592.4 Classes de vegetao mapeadas ......................................................................... 60

3 Resultados e discusso ......................................................................................... 623.1 Mapeamento e quantificao da vegetao urbana de Vitria, ES ........................... 62

4 Concluses .......................................................................................................... 665 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 67

Captulo 4Evoluo da fragmentao de mata no municpio de Santa Maria de Jetib1 Introduo .............................................................................................................. 682 Metodologia ........................................................................................................... 69

2.1 Localizao e caracterizao da rea ................................................................... 692.2 Classificao visual do mosaico de fotos areas .................................................... 70

2.3 Classificao supervisionada de imagem Landsat .................................................. 722.4Classificao visual de imagem SPOT .................................................................. 743 Resultados e Discusso ........................................................................................ 754 Concluses ............................................................................................................ 825 Referncias bibliogrficas .................................................................................. 82

Captulo 5Anlise temporal da dinmica florestal por meio de ndices de vegetao emuma rea reflorestada no Sul do estado do Esprito Santo1 Introduo ............................................................................................................. 832 Metodologia ........................................................................................................... 84

2.1 Localizao e caracterizao da rea ................................................................... 842.2 Material utilizado ................................................................................................. 842.3 Processamento digital das imagens (PDI) ............................................................. 852.4 Normalizao radiomtrica ................................................................................... 862.5 ndices de Vegetao e anlise temporal .............................................................. 87

2.5.1 Determinao do RVI ndice de Relao da Vegetao ........................................ 872.5.2 Determinao do NDVI ndice de vegetao da diferena normalizado ..................... 882.5.3 Determinao do NRVI ndice de relao da diferena de vegetao ....................... 882.5.4 Determinao do CTVI ndice de vegetao transformado e corrigido ...................... 882.5.5 Determinao do SAVI ndice de vegetao ajustado para o solo ........................... 892.5.6 Anlise temporal dos ndices de vegetao .......................................................... 90

3 Resultados e discusso ......................................................................................... 904 Concluses ........................................................................................................... 975 Agradecimentos ..................................................................................................... 986 Referncias bibliogrficas .................................................................................... 98

Captulo 6Estimativa da perda de solo em rea de preservao permanente na baciahidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre, ES1 Introduo .............................................................................................................. 992 Metodologia ........................................................................................................... 1013 Resultados e discusso ......................................................................................... 1054 Concluses ............................................................................................................ 1115 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 111



xiv

Captulo 7Metodologias distintas para mapeamento das reas de risco de inundaoem Guau, ES, utilizando sistemas de informaes geogrficas1 Introduo .............................................................................................................. 1142 Metodologia ........................................................................................................... 115

2.1 Caracterizao da rea de estudo ........................................................................ 1152.3 Elaborao dos mapas da rea de risco de inundao ........................................... 115

2.3.1 Etapa 1 - Modelo por coleta de dados em campo .................................................. 1152.3.2 Etapa 2 - Mtodo de anlise hierrquica ponderada (AHP) ..................................... 116

2.3.2.1 Fatores e justificativas ............................................................................... 1172.3.2.2 Elaborao dos mapas dos fatores analisados ................................................... 118

2.3.3 Etapa 3 - Confronto entre os mapas de risco de enchente gerados pelos dois mtodos . 1213 Resultados e discusso ......................................................................................... 1224 Concluses ............................................................................................................ 1255 Referncias bibliogrficas .................................................................................... 125

Captulo 8Modelos digitais de elevao no estudo de bacias hidrogrficas1 Introduo .............................................................................................................. 1262 Metodologia ........................................................................................................... 1273 Resultados e discusso ......................................................................................... 1314 Concluses ............................................................................................................ 1375 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 137

Captulo 9Estimativas do escoamento superficial em uma sub-bacia hidrogrfica nomunicpio de Rio Novo do Sul, ES1 Introduo .............................................................................................................. 1392 Metodologia ........................................................................................................... 141

2.1 Localizao e descrio da sub-bacia ................................................................... 1412.2 Estimao da vazo mxima de escoamento superficial ......................................... 143

2.2.1 Mtodo racional ............................................................................................ 1432.3 Estimao da lmina de escoamento superficial .................................................... 145

2.3.1 Mtodo do nmero da curva ............................................................................. 1452.3.2 Mtodo do balano de gua na superfcie do solo ................................................. 1462.3.4 Modelo hidrolgico HidroBacia ......................................................................... 147

3 Resultados e discusso ......................................................................................... 1493.1 Usos da terra na sub-bacia ................................................................................. 1493.2 Estimativas do tempo de concentrao da sub-bacia hidrogrfica ........................... 150

3.3 Estimativas da vazo mxima de escoamento superficial da sub-bacia hidrogrfica .. 1523.4 Estimativas da lmina de escoamento superficial da sub-bacia hidrogrfica ............. 1534 Concluses ............................................................................................................ 1555 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 156

Captulo 10Estratgias de determinao de uso e ocupao da terra e de reas depreservao permanente utilizando sistemas de informaes geogrficas1 Introduo .............................................................................................................. 1582 Metodologia ........................................................................................................... 159

2.1 rea de estudo ................................................................................................... 1592.2 Materiais utilizados .............................................................................................. 159

2.3 Mosaicagem e fotointerpretao ........................................................................... 1602.4 Determinao das APPs ...................................................................................... 161



xv

2.5 Comparao de erros pelo desempenho global (DG) e ndice Kappa (K) ................. 1632.5.1 Estimativa do erro pelo DG e ndice Kappa (K) ..................................................... 163

2.6 Anlises das irregularidades verificadas nas APPs ................................................. 1643 Resultados e discusso ......................................................................................... 165

3.1 Determinao das reas de Preservao Permanente (APPs) no entorno denascentes; ao longo de cursos dgua, declividade igual ou superior a 45 e, linha

de cumeada e tero superior de topo de morro .................................................... 1693.2 Estimativa do erro pelo desempenho global (DG) e ndice kappa (K) ....................... 170

3.2.1 Determinao do Desempenho Global (DG) e ndice Kappa (K)............................... 1713.3 Anlise das irregularidades verificadas nas APPs .................................................. 172

4 Concluses ............................................................................................................ 1755 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 176

Captulo 11Delimitao das reas de preservao permanente de acordo com o projetodo novo cdigo florestal no entorno dos Parques Estaduais de FornoGrande e Pedra Azul ES

1 Introduo .............................................................................................................. 1772 Metodologia ........................................................................................................... 1782.1 Caracterizao da rea de estudo .................................................................. 1782.2 Base de dados ................................................................................................. 1792.3 Delimitao das reas de Preservao Permanente ...................................... 180

3 Resultados e Discusso ........................................................................................ 1814 Concluses ............................................................................................................ 1885 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 189

Captulo 12Mapeamento da disponibilidade e do conflito de uso legal das terras nabacia de contribuio da hidreltrica Trs Marias MG

1 Introduo .............................................................................................................. 1912 Metodologia ........................................................................................................... 1932.1 Localizao e caracterizao da rea ................................................................... 1932.2 Material utilizado ................................................................................................. 1942.3 Desenvolvimento do MDEHC ............................................................................... 1952.4 Delimitao da plancie de inundao ................................................................... 1962.5 Delimitao das APPs ao longo dos cursos dgua ................................................ 1972.6 Delimitao das APPs de nascentes ..................................................................... 1982.7 Delimitao das APPs ao longo das linhas de cumeada ......................................... 1982.8 Delimitao das APPs em topo de morro .............................................................. 1992.9 Delimitao das APPs de reas ngremes ............................................................. 2002.10 Delimitao das APPs ao redor de lagos e lagoas ................................................ 2002.11 Delimitao das APPs ao redor de reservatrios artificiais .................................... 2012.12 Delimitao das APPs nas bordas de tabuleiros e chapadas ................................. 201

3 Resultados e discusso ......................................................................................... 2023.1 Delimitao das APPs para a bacia hidrogrfica de Trs Marias ............................. 2033.2 Conflitos legais de uso da terra ............................................................................ 205

4 Concluses ............................................................................................................ 2075 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 208



xvi

Captulo 13Utilizao de geotecnologias para anlise morfomtrica e diagnsticoambiental de microbacia hidrogrfica no Esprito Santo1 Introduo .............................................................................................................. 2102 Metodologia ........................................................................................................... 211

2.1 Anlise do potencial erosivo ............................................................................ 2112.2 Anlise morfomtrica ....................................................................................... 212


Captulo 14Metodologia para mapeamento do perigo de incndios florestais: estudo decaso1 Introduo .............................................................................................................. 2232 Metodologia ........................................................................................................... 224

2.1 Caracterizao da rea de estudo .................................................................. 2242.2 Dados e ferramentas utilizados ....................................................................... 2242.3 Estrutura metodolgica .................................................................................... 2252.4 Etapa 1 Levantamento dos fatores para o mapeamento ............................. 2252.5 Etapa 2 Desenvolvimento dos mapas de distncia de cada subfator .......... 2262.6 Etapa 3 Padronizao dos mapas de distncia euclidiana .......................... 2262.7 Etapa 4 Elaborao das matrizes de deciso .............................................. 2262.8 Etapa 5 Mapeamento do perigo de incndios florestais ............................... 229


Captulo 15Metodologia para anlise estatstica multivariada utilizando geotecnologiaspara correlacionar variveis ambientais1 Introduo .............................................................................................................. 2352 Metodologia ........................................................................................................... 2363 Resultados e discusso ......................................................................................... 2434 Concluses ............................................................................................................ 2475 Referncias bibliogrficas ..................................................................................... 249



xvii

NDICE DE TABELAS

Captulo 1Tabela 1. ndices de ecologia da paisagem calculados para as diferentes classes de tamanho dos fragmentos

florestais na bacia do rio Itapemirim, ES ....................................................................................... 38

Captulo 2Tabela 1.Pesos atribudos s diferentes classes de usos e cobertura da terra da regio dos Parques Estaduais de

Forno Grande e Pedra Azul, Esprito Santo ................................................................................. 47Tabela 2.Comprimento, largura e rea de cada corredor ecolgico proposto entre os Parques Estaduais de Forno

Grande e Pedra Azul, Esprito Santo ......................................................................................... 48Tabela 3. reas de declividade em cada corredor ecolgico proposto entre os Parques Estaduais de Forno

Grande e Pedra Azul, Esprito Santo ......................................................................................... 50Tabela 4.Confronto do uso e cobertura da terra em cada corredor ecolgico proposto entre os Parques Estaduais

de Forno Grande e Pedra Azul, Esprito Santo ............................................................................. 50Tabela 5.Confronto do uso da terra nas reas de preservao permanente de cada corredor ecolgico proposto

entre os Parques Estaduais de Forno Grande e Pedra Azul, Esprito Santo ............................................ 52

Captulo 3Tabela 1.Classes de vegetao da cidade de Vitria, identificadas e mapeadas a partir de fotointerpretao ....... 61Tabela 2.Quantificao e percentuais das classes de vegetao da cidade de Vitria, ES ............................. 64

Captulo 4Tabela 1.Tabela de faixas espectrais das bandas do satlite Landsat .................................................... 73Tabela 2.Evoluo da cobertura florestal nos perodos estudados ........................................................ 80

Captulo 5Tabela 1.Dados das imagens LANDSAT 5 TM utilizadas para aplicao dos ndices de vegetao.................. 85Tabela 2.Classificao das mudanas da cobertura vegetal em desmatamento, no mudana e regenerao ...... 90Tabela 3.Valores de mdia, varincia e desvio padro para anlise temporal por meio dos ndices de vegetao... 90

Tabela 4.Valores de nveis de cinza e amplitude para anlise temporal por meio dos ndices de vegetao ......... 92Tabela 5.Quantificao das classes de mudanas na cobertura vegetal pela anlise temporal por meio dos ndicesde vegetao ..................................................................................................................... 93

Captulo 6Tabela 1.Fator de erodibilidade (K) e predominncia em porcentagem para as classes de solos que compreendem

a microbacia Crrego Horizonte, Alegre, ES .................................................................................. 104Tabela 2.Uso do solo, fator uso e manejo do solo nos dois cenrios (C1e C2) nas APPs da Bacia do Crrego

Horizonte, Alegre, ES ............................................................................................................ 106Tabela 3.Perda de solo por classe de APP na bacia do crrego horizonte para o cenrio 1 ........................... 107Tabela 4.Perda de solo por classe de APP na bacia do crrego horizonte para o cenrio 2 ........................... 109Tabela 5. Reduo de perda de solo entre os cenrios 1 e 2 por classe de APP ........................................ 110

Captulo 7Tabela 1.Escala de comparadores com os respectivos pesos de importncia ........................................... 117Tabela 2.Matriz de comparao dos fatores ................................................................................. 118Tabela 3.Peso do MDE ......................................................................................................... 119Tabela 4.Pesos da declividade ................................................................................................ 119Tabela 5.Pesos do uso da terra ............................................................................................... 121

Captulo 8Tabela 1.Distribuio das direes de escoamento na superfcie da rea da sub-bacia hidrogrfica do crrego

Horizonte, Alegre ES .......................................................................................................... 136

Captulo 9Tabela 1.Valores do nmero da curva para os diferentes tipos de uso e manejo do solo da sub-bacia ............... 146

Tabela 2.Comprimento, declividade e descrio dos trechos percorridos pelo escoamento superficial desde oponto mais remoto at o exutrio da sub-bacia hidrogrfica em estudo ................................................... 151Tabela 3.Estimativas da vazo mxima de escoamento superficial (m3.s-1) da sub-bacia hidrogrfica em estudo.. 152



xviii

Tabela 4.Lminas de infiltrao potencial e de escoamento superficial (LES) estimadas pelo mtodo do nmero

da curva para a sub-bacia em estudo .......................................................................................... 153Tabela 5.Resultados obtidos com a aplicao do mtodo do balano de gua na superfcie do solo para estimar a

lmina de escoamento (LES) na sub-bacia hidrogrfica em estudo ........................................................ 154Tabela 6. Lminas de escoamento superficial estimadas pelo modelo hidrolgico HidroBacia para a sub-bacia

hidrogrfica em estudo .......................................................................................................... 154

Captulo 10Tabela 1. Comparao das reas das classes amostrais de uso e ocupao da terra entre os Cenrios 01 e 02.... 167Tabela 2. rea real de cada APP e seus percentuais em relao rea total de APP e rea para a sub-bacia

hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre, ES, considerando o cenrio 01 ................................................ 169Tabela 3.rea real de cada APP e seus percentuais em relao rea total de APP e rea para a sub-bacia

hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre, ES, considerando o cenrio 02 ................................................ 169Tabela 4.Comparao do percentual de classes de uso da terra em APPs entre os cenrios 01 e 02 ................ 174

Captulo 11Tabela 1.Porcentagem das reas ocupadas pelas APPs do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e

Pedra Azul sem sobreposio de acordo com o Novo Cdigo Florestal ................................................. 186Tabela 2.Porcentagem das reas ocupadas pelas APPs com sobreposio no entorno dos Parques Estaduais

Forno Grande e Pedra Azul de acordo com o Novo Cdigo Florestal .................................................. 188

Captulo 12Tabela 1.reas de preservao permanente da bacia de Trs Marias .................................................... 204Tabela 2.Uso da terra/cobertura vegetal na bacia hidrogrfica da UHE Trs Marias .................................... 205Tabela 3.Descrio do uso da terra nas APPs da bacia hidrogrfica de Trs Marias ................................... 206

Captulo 13Tabela 1.Grau de risco de eroso para cada varivel analisada e seu respectivo valor atribudo ...................... 212Tabela 2.Valores das variveis morfomtricas da microbacia analisada .................................................. 218

Captulo 14Tabela 1.Classificao da declividade ........................................................................................ 226Tabela 2.Matriz de comparao par a par dos subfatores do uso e ocupao da terra ................................. 228Tabela 3.Peso dos subfatores do uso e ocupao da terra ................................................................ 228Tabela 4.Matriz de comparao par a par dos fatores ...................................................................... 229Tabela 5.Peso dos fatores ..................................................................................................... 229

Captulo 15Tabela 1.Coordenadas dos pontos definidos para as coletas de gua na rea de estudo representada pela bacia

hidrogrfica do rio Itapemirim, ES .............................................................................................. 239Tabela 2.Resultado do vetor de correlao entre a varivel cannica U1e as componentes padronizadas do vetor

X............................................................................................................................. 243Tabela 3.Resultado do vetor de correlao da varivel cannica V1com as componentes as padronizadas do

vetor Y ............................................................................................................................ 245Tabela 4.Valores dos pares de variveis cannicas (scores) para cada sub-bacia ...................................... 246Tabela 5.Sntese dos dados amostrais para as variveis cannicas (scores)

............................................

247



xix

NDICE DE FIGURAS

Captulo 1Figura 1.Exemplo de mancha, corredor e matriz ......................................................................... 28Figura 2.Localizao da rea de estudo, bacia do rio Itapemirim, ES .................................................. 36Figura 3.Distribuio das classes de tamanho dos fragmentos florestais na bacia do rio Itapemirim, ES .......... 37Figura 4.Relao entre o nmero de fragmentos florestais e as suas respectivas reas das classes de tamanho

na bacia do rio Itapemirim, ES ............................................................................................... 38

Captulo 2Figura 1.Parques Estaduais de Forno grande e Pedra Azul com suas respectivas reas de amortecimento, ea proposta de ampliao para a Zona de Amortecimento do parque estadual Forno grande, no Estado do

Esprito Santo ................................................................................................................. 44Figura 2.Corredores A, B, C, D, E e F gerados pela metodologia de peso de menor custo e distncia para a

interligao dos parques Estaduais de Forno Grande e Pedra Azul, Esprito Santo Brasil ...................... 49

Captulo 3

Figura 1.Localizao geogrfica da rea de estudo ...................................................................... 58Figura 2. Aerofoto da cidade de Vitria-ES, disponibilizada pelo IEMA, ano 2007 .................................... 59Figura 3.Etapas para elaborao do mapa de vegetao urbana de Vitria, ES ..................................... 60Figura 4. Mapeamento da vegetao urbana da cidade de Vitria-ES, de acordo com diferentes classes de

vegetao ...................................................................................................................... 63

Captulo 4Figura 1.Localizao da rea de estudo ................................................................................... 69Figura 2.Classificao visual do mosaico de fotos areas de 1970 .................................................... 76Figura 3.Classificao supervisionada de imagem Landsat de 2002 ................................................... 77Figura 4.Classificao visual de imagem SPOT 5m de 2005 ........................................................... 77Figura 5.Evoluo temporal dos fragmentos florestais ................................................................... 78Figura 6.Evoluo da cobertura da vegetao no municpio de Santa Maria de Jetib, ES, discriminada por

estgio de regenerao da vegetao nativa .............................................................................. 79Figura 7.Regenerao e desmatamento totais ocorridos nos ltimos 35 anos ........................................ 80

Captulo 5Figura 1.Localizao do Horto Florestal no municpio de Alegre, ES .................................................. 85Figura 2. Fluxograma metodolgico das correes geomtricas e radiomtricas das bandas espectrais das

imagens LANDSAT 5 TM de 1987 e 2010 .................................................................................. 87Figura 3.Fluxograma metodolgico das anlises temporais por meio dos ndices de vegetao ................... 91Figura 4a.Mudanas da cobertura vegetal do Horto Florestal Municipal Laerth Paiva Gama, Alegre, ES por

meio do NDVI .................................................................................................................. 94Figura 4b.Mudanas da cobertura vegetal do Horto Florestal Municipal Laerth Paiva Gama, Alegre, ES por

meio do NRVI .................................................................................................................. 95Figura 4c.Mudanas da cobertura vegetal do Horto Florestal Municipal Laerth Paiva Gama, Alegre, ES por

meio do SAVI .................................................................................................................. 96Figura 4d.Mudanas da cobertura vegetal do Horto Florestal Municipal Laerth Paiva Gama, Alegre, ES pormeio do RVI ................................................................................................................... 96Figura 4e.Mudanas da cobertura vegetal do Horto Florestal Municipal Laerth Paiva Gama, Alegre, ES por

meio do CTVI .................................................................................................................. 97

Captulo 6Figura 1.Bacia do crrego horizonte, Alegre-ES .......................................................................... 102Figura 2.Perda de solo nas APPs para o cenrio 1, divida em classes ............................................... 107Figura 3.Perda de solo nas APPs para o cenrio 2 divida em classes ................................................ 109

Captulo 7Figura 1.rea de estudo, permetro urbano do Municpio de Guau, ES .............................................. 116Figura 2. Permetro urbano do municpio de Guau, ES, fotointerpretado com quatorze classes de uso eocupao da terra ............................................................................................................. 120Figura 3.Fluxograma metodolgico para elaborao dos mapas das reas de risco a inundao correspondente



xx

das etapas 1,2 e 3 ............................................................................................................ 121Figura 4.rea de inundao gerada pelo mtodo coletado em campo ................................................. 122Figura 5.Mapa das reas de risco de inundao gerado pelo mtodo AHP ........................................... 123Figura 6.rea susceptvel de altssimo risco a inundao gerado pelo RIG ........................................... 124Figura 7.Comparao e sobreposio entre as duas reas obtidas pelos mtodos AHP e pelo mtodo coletado

em campo ...................................................................................................................... 124

Captulo 8Figura 1.Localizao da rea de pesquisa ................................................................................ 128Figura 2.Possveis direes de escoamento, codificadas em um sistema de base 2, para cada uma das clulas

do MDE ........................................................................................................................ 131Figura 3.Variao altimtrica obtida pelo modelo digital de elevao hidrologicamente consistente (MDEHC)

para a rea de estudo ........................................................................................................ 133Figura 4. Diagrama de disperso entre as altitudes interpoladas do MDEHC e as de referncia coletas em

campo .......................................................................................................................... 133Figura 5.Mapa de declividade da sub-bacia hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre ES, obtido por meio do

MDEHC ........................................................................................................................ 134Figura 6.Direo de escoamento para a sub-bacia hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre ES, obtido por

meio do MDEHC .............................................................................................................. 135

Figura 7.Coincidncia (verde) da hidrografia mapeada (azul) com a hidrografia numrica (preto) do MDEHC .... 136Captulo 9Figura 1.Localizao da sub-bacia hidrogrfica no municpio de Rio Novo do Sul, ES .............................. 142Figura 2.Uso e ocupao da terra na sub-bacia hidrogrfica em estudo, obtido por meio de fotointerpretao de

fotografia area ............................................................................................................... 149Figura 3.Trechos relativamente uniformes percorridos pelo escoamento superficial (A a M), desde o ponto mais

remoto at o exutrio da sub-bacia ......................................................................................... 151

Captulo 10Figura 1. Sub-bacia do crrego Horizonte, Alegre-ES .................................................................... 159Figura 2. Fluxograma referente mosaicagem das imagens e gerao do mapa de uso da terra para os

cenrios 01 e 02 .............................................................................................................. 160Figura 3. Fluxograma da metodologia utilizada para a delimitao das APPs de curso de curso dgua (ETAPA

1) e nascentes (ETAPA 2) para os cenrios 01 e 02 ...................................................................... 161Figura 4. Fluxograma da metodologia utilizada para a delimitao das APPs de declividade para os cenrios 01

e 02 ............................................................................................................................. 162Figura 5. Fluxograma da metodologia utilizada para a delimitao das APPs de linha de cumeada e topo de

morro, para os cenrios 01 e 02, adaptado de Hott. et al(2005) ........................................................ 163Figura 6. Composio colorida normal e falsa-cor para o cenrio 02 para a sub-bacia hidrogrfica do crrego

Horizonte, Alegre-ES ......................................................................................................... 165Figura 7. Uso e ocupao da terra da sub-bacia hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre, ES, considerando o

cenrio 01 e 02 ................................................................................................................ 166Figura 8. Localizao dos pontos amostrais de campo para estimativa do ndice Kappa (K), para a sub-bacia do

crrego Horizonte, Alegre, ES ............................................................................................... 171Figura 9. Validao cruzada do mapa fotointerpretado para o cenrio 01 e o mapa de verdade de campo da

sub-bacia hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre, ES ................................................................. 171

Figura 10. Validao cruzada do mapa interpretado para o cenrio 02 e o mapa de verdade de campo da sub-bacia hidrogrfica do crrego Horizonte, Alegre, ES ...................................................................... 172Figura 11. Confronto de uso e ocupao da terra com as APPs sem sobreposio para a sub-bacia hidrogrfica

do crrego Horizonte, Alegre, ES, considerando o cenrio 01 ........................................................... 173Figura 12. Confronto de uso e ocupao da terra com as APPs sem sobreposio para a sub-bacia hidrogrfica

do crrego Horizonte, Alegre, ES, considerando o cenrio 02 ........................................................... 173

Captulo 11Figura 1.Parques Estaduais de Forno Grande e Pedra Azul - ES com suas respectivas reas de amortecimento 179Figura 2.Etapas desenvolvidas na determinao das APPs do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e

Pedra Azul, ES ............................................................................................................... 182Figura 3.Mapa da localizao das APPs de cursos dgua do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e

Pedra Azul ES segundo o Substitutivo ao projeto de Lei 1876/99 ................................................... 183Figura 4.Mapa da localizao das APPs de declividade do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e

Pedra Azul ES segundo a legislao vigente Lei 4771/65 ............................................................ 184Figura 5.Mapa da localizao das APPs de topo de morro do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande ePedra Azul ES segundo a legislao vigente Lei 4771/65 ............................................................ 184



xxi

Figura 6.Mapa da localizao das APPs de lagos e lagoas do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e

Pedra Azul segundo a legislao vigente Lei 4771/65 .................................................................. 185Figura 7.Mapa da localizao das APPs de lagos e lagoas do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e

Pedra Azul ES segundo o Substitutivo ao projeto de Lei 1876/99 ................................................... 185Figura 8.Mapa da localizao das APPs do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e Pedra Azul

ES segundo o Substitutivo ao projeto de Lei 1876/99 ..................................................................... 187Figura 9.Mapa da localizao das APPs totais do entorno dos Parques Estaduais Forno Grande e Pedra

Azul ES comparando a Lei vigente 4771/65 e o substitutivo ao projeto de Lei 1876/99 ............................ 187

Captulo 12Figura 1. Localizao da rea de estudo, destacando-se os dois maiores afluentes do reservatrio de Trs

Marias ......................................................................................................................... 193Figura 2.rea de proteo de uma nascente ............................................................................. 198Figura 3. Identificao do tero superior de uma encosta (T: topo do morro; B: base do morro; h: altura do

morro) .......................................................................................................................... 199Figura 4.Identificao da APP em topo de morro ........................................................................ 200Figura 5.Faixa de proteo permanente (verde) ao redor de um reservatrio artificial ............................... 201Figura 6.Caracterizao das reas de preservao permanente para tabuleiros ou chapadas ..................... 202Figura 7. Rede hidrogrfica vetorial da regio de estudos, destacando os limites das quatro sub-bacias

utilizadas para se recortar a base de dados para interpolao ........................................................... 203Figura 8.Espacializao das categorias de APPs ao longo da bacia hidrogrfica da hidreltrica de Trs Marias,Minas Gerais .................................................................................................................. 205Figura 9. Espacializao dos conflitos legais de uso da terra na bacia hidrogrfica da hidreltrica de Trs

Marias, Minas Gerais ......................................................................................................... 206

Captulo 13Figura 1.Mapa hipsomtrico da microbacia do crrego Jacar-ES ..................................................... 214Figura 2.Mapa de declividades classificadas de acordo com a EMBRAPA (1979) para a microbacia do crrego

Jacar-ES ...................................................................................................................... 215Figura 3.Mapa de uso e cobertura vegetal da microbacia do crrego Jacar-ES ..................................... 216Figura 4.Mapa de potencial de risco de eroso para a microbacia do crrego Jacar-ES ........................... 217Figura 5.Curva hipsomtrica da microbacia hidrogrfica ................................................................ 219Figura 6.Retngulo equivalente para a bacia do crrego Jacar

....................................................... 219

Figura 7.Perfil longitudinal do curso dgua principal .................................................................... 220

Captulo 14Figura 1.Fluxograma das etapas para obteno do mapa de perigo de incndio ..................................... 230Figura 2.Mapa do perigo de incndios florestais para a regio em estudo com a diviso em classes .............. 232Figura 3.Mapa do perigo de incndios florestais para a regio em estudo sem a diviso em classes .............. 233Figura 4.Distribuio das reas de acordo com o mapa de perigo de incndio florestal ............................. 234

Captulo 15Figura 1.Localizao dos pontos de amostragem para coleta de gua na bacia hidrogrfica do rio Itapemirim,

ES .............................................................................................................................. 239Figura 2.Localizao das 13 (treze) sub-bacias hidrogrficas, ES ..................................................... 240

Figura 3.Fluxograma metodolgico de todas as etapas exemplificadas desenvolvidas no estudo .................. 244Figura 4.Disperso das variveis cannicas: ndice de degradao da gua versus ndice de uso do solo ....... 248



22

INTRODUO

S GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AOS RECURSOSFLORESTAIS

Alexandre Rosa dos SantosJoo Batista Pavesi SimoJrferson Luiz FerrariFabricio Moulin Mota

Com a grande mobilizao mundial em assuntos relacionados s mudanas

climticas, mais especificamente ao aumento de concentrao de carbono na atmosfera

e suas implicaes na alterao da temperatura do planeta, aliado ocorrncia deepisdios cada dia mais frequentes de fenmenos climticos extremos, como furaces,

tempestades, chuvas torrenciais e secas prolongadas, tem-se investido muito em

pesquisas para gerao de energias chamadas limpas, ao passo que aumentam as

presses, por parte de governos e da sociedade civil, para a reduo nas emisses de

carbono a partir da combusto de combustveis fsseis e das queimadas, dentre outras.

Acordos internacionais e interesses comerciais tendem a utilizar de procedimentos

e tecnologias que atendam aos anseios de uma populao que, se por um lado continua

crescendo e demandando mais e mais os recursos naturais por outro, insiste em apontarpara caminhos que encontrem alternativas menos agressivas ao ambiente, o que se

entende utopicamente por sustentabilidade.

A exemplo do que ocorre em inmeras reas do conhecimento e do

desenvolvimento humano, o Setor Florestal se beneficia enormemente dos avanos das

Geotecnologias, definidas como todas as tecnologias relacionadas s informaes

espaciais (Geoinformao). Esse conceito abrange a aquisio, processamento,

interpretao (ou anlise) de dados ou informaes espacialmente referenciadas,

apoiadas pelos Sistemas de Informaes Geogrficas, Sensoriamento Remoto,

Geoestatstica, Cartografia, Geodsia e outros.

Tarefas que antes eram morosas e realizadas com grande dificuldade, agora

podem ser concretizadas rapidamente e com melhores resultados, tais como: delimitao

de corredores ecolgicos, estudo de ecologia da paisagem, manejo de bacias

hidrogrficas, risco de incndios florestais, risco de inundao, monitoramentos e

adequaes ambientais, projetos de implementao e conduo de macios florestais,

zoneamentos ambientais, planos de manejo de unidades de conservao, dentre outras.



23

Diante do exposto, cada vez mais as pesquisas aplicadas aos recursos florestais

dependero das Geotecnologias, pois sabe-se que a localizao um componente vital

para a tomada de deciso e que, no futuro, com o avano tecnolgico, sero

implementadas novas formas de obteno e processamento de dados espaciais.



24

CAPTULO 1

USO DE GEOTECNOLOGIAS PARA ESTUDO DA

FRAGMENTAO FLORESTAL COM BASE EM PRINCPIOS DEECOLOGIA DA PAISAGEM

Daiani Bernardo PirovaniAderbal Gomes da SilvaAlexandre Rosa dos SantosRoberto Avelino CeclioSebastio Venncio MartinsJos Marinaldo Gleriani

1 Introduo

A ecologia de paisagens surgiu a partir da premissa de que as questes

ambientais, em geral, extrapolam as reas de atuao de vrias cincias, o que torna

necessrio para sua compreenso que se tenha uma viso integrada de ambos os

aspectos fsicos e ecolgicos de sistemas naturais.

O termo ecologia de paisagens foi empregado pela primeira vez em 1939, pelo

biogegrafo alemo Carl Troll, apenas quatro anos depois de Tansley (1935) ter

introduzido o conceito de ecossistema e, o ponto de partida da ecologia da paisagem

muito semelhante ao da ecologia de ecossistema, porm, a definio de paisagem difere

grandemente da definio de ecossistema. Enquanto Tansley, ao definir ecossistema,

deixa claro que se trata de um sistema, onde h interdependncia de seus

componentes, existncia de um ciclo de matria e de mecanismos de auto-regulao

(TROPPMAIR, 2000), para Troll (1971) a noo bsica de paisagem a espacialidade, a

heterogeneidade do espao onde o homem habita.

Em comparao com demais reas, a ecologia da paisagem pode ser

considerada uma rea emergente. Esta possui duas abordagens distintas apresentadas

por Risseret et al. (1984): uma nascida na Europa, em meados do sculo passado

(abordagem geogrfica), e outra mais jovem, que surgiu a partir de um workshop norte

americano em Illinois (abordagem ecolgica). Existem vrias definies para o termo

ecologia da paisagem, dependendo do tipo de abordagem e autores.

A principal diferena entre a ecologia da paisagem e a ecologia tradicional est no

fato de que a ecologia abrange o estudo das inter-relaes verticais entre plantas,

animais, ar, gua e solo dentro de uma unidade espacial homognea, enquanto a



25

ecologia da paisagem envolve o estudo das inter-relaes horizontais entre as diversas

unidades espaciais presentes em determinada rea de estudo.

Para Forman e Godron (1986) a ecologia de paisagens entendida como o

estudo da estrutura, funo e dinmica de reas heterogneas compostas por

ecossistemas interativos. Segundo Turner (1989), trata-se de uma rea de conhecimento

que d nfase s escalas espaciais amplas e aos efeitos ecolgicos do padro de

distribuio espacial dos ecossistemas. Risser et al. (1984), a define como uma rea de

conhecimento que considera o desenvolvimento e a dinmica da heterogeneidade

espacial, as interaes e trocas espaciais e temporais por meio de paisagens

heterogneas, as influncias da heterogeneidade espacial nos processos biticos e

abiticos e o manejo da heterogeneidade espacial.

A ecologia de paisagens segundo Naveh e Lieberman (1994) uma cincia

interdisciplinar que lida com as interaes entre a sociedade humana e seu espao de

vida, natural e construdo. Esta ltima definio aponta para uma ecologia humana de

paisagens, representando a abordagem geogrfica. As demais definies apontam para

uma ecologia espacial de paisagens preocupada com a consequncia dos padres

espaciais e a forma pela qual a heterogeneidade se expressa nos processos ecolgicos,

representando assim a abordagem ecolgica.

O sensoriamento remoto e os Sistemas de Informaes Geogrficas (SIGs) so

as tcnicas de geotecnologias mais empregadas em estudos de ecologia da paisagem

(YOUNG e MERRIAM, 1994). Para Turner e Carpenter (1998) essas tcnicas tornaram-

se essenciais em ecologia da paisagem, porque tm a capacidade de caracterizar no

espao e no tempo, os padres de uso e cobertura da terra, que so a base para

posterior quantificao da estrutura e definio dos padres da paisagem.

Para a ecologia da paisagem os SIGs so uma ferramenta fundamental,

especialmente quando permitem a manipulao de modelos e dados reais e a

transferncia de informaes implcitas para anlises explcitas (FARINA, 1998), como

o caso da caracterizao quantitativa da estrutura de uma paisagem a partir de seu mapade uso e cobertura da terra.

Para aplicao de ndices de ecologia da paisagem necessrio que se possua

um mapeamento das classes de uso e ocupao da terra, obtido pela classificao de

imagens ou por tcnicas de fotointerpretao.

Segundo Lang e Blaschke (2009) nos ltimos anos, ao lado de uma pesquisa

intensa sobre os comportamentos de ndices e de sua relevncia ecolgica, foram

produzidos diversos pacotes de aplicativos computacionais que disponibilizam, de formas

diferentes, mtricas descritoras de estruturas. Esses programas caracterizam afragmentao de uma paisagem, fornecendo valores quantitativos de extenso de rea e



26

de distribuio espacial dos diferentes tipos de fragmentos que compem uma paisagem

(HESSBRURG et al., 2000).

Para Blaschke (2000) o programa Fragstats de MacGarigal e Marks (1995), trata-

se da ferramenta mais abrangente para a anlise quantitativa da estrutura da paisagem.

No entanto, deve-se ressaltar que devido ao seu direcionamento propositalmente

universal e apesar da grande documentao, no facilita ao usurio o processo de

escolha, em razo da enorme quantidade de possveis valores de medio, ento, entre

outros motivos alguns produtos alternativos foram desenvolvidos.

O aplicativo computacional ArcGIS da empresa ESRI , pela medio das

licenas, o mais difundido de SIGs no mundo inteiro, e encontra-se na verso 10,

reunindo um grande nmero de mtodos de anlise. Para a avaliao de mtricas da

paisagem muito utilizado a extenso gratuita para o ArcGIS Patch Analyst (REMPEL,

2003).Segundo Lang e Blascke (2009), essa extensofornece essencialmente mtricas

do Fragstats, porm em forma comprimida.

2 Principais conceitos em ecologia da paisagem

2.1 Estrutura da paisagem

O termo paisagem apresenta grande diversidade de conceitos. Contudo, na

maioria deles, menciona-se a noo de espao aberto, espao vivenciado ou de espao

de inter-relao do homem com o seu ambiente. Considerando a paisagem simplesmente

como uma rea heterognea composta por diferentes classes de uso da terra, esta

apresenta trs caractersticas fundamentais que devem ser estudadas: estrutura; funo

e; alteraes.

Os autores Forman e Godron (1986) definem cada uma dessas caractersticas a

serem estudadas na paisagem:

(1) estrutura: relao espacial entre diferentes ecossistemas ou elementos presentes na

paisagem, ou seja, a distribuio da energia, dos materiais e espcies em relao ao

tamanho, forma, nmero, tipo e configurao dos ecossistemas;

(2) funo: refere-se interao entre os elementos espaciais, que so o fluxo de

energia, materiais e organismos dos ecossistemas componentes e;

(3) alteraes: mudanas na estrutura e funo do mosaico ecolgico, ocorridas napaisagem ao longo do tempo.



27

As alteraes ocorridas em uma paisagem durante certo intervalo de tempo

podem ser obtidas simplesmente com um estudo de evoluo temporal por meio do

mapeamento das classes de uso e ocupao da terra. No entanto quando se quantifica a

estrutura da paisagem, obtm-se maior detalhamento das alteraes ocorridas e da

funo da paisagem. Assim sendo, fica evidenciada a importncia da caracterstica

estrutura dentro da ecologia da paisagem sendo esta, composta pelos elementos

fragmento, corredor e matriz.

Os fragmentos so os menores elementos observveis da paisagem e a mais

importante unidade espacial a ser estudada e descritos por alguns autores como patches

ou manchas.

A matriz pode ser considerada como o meio onde esto contidas as outras

unidades, representando um estado atual do habitat intacto e alterado ou antropizado.

Neste contexto, a matriz representa o tipo de elemento com maior conectividade e que

ocupa a maior extenso na paisagem incluindo manchas e corredores de diferentes tipos.

De maneira geral, quando se realiza estudos em paisagens antropizadas, onde

houve a remoo da vegetao natural, as manchas so os fragmentos florestais, que

esto inseridos em uma matriz que abrange a maior parte da paisagem. Neste caso os

usos antrpicos (pastagem, agricultura, rea urbana, entre outras). Este um exemplo

convencional, ou seja, o que normalmente se encontra, mas no se deve tomar como

regra que sempre as manchas de uma paisagem sero os fragmentos florestais e a

matriz o ambiente antropizado que o envolve. Pode-se tomar como base outro exemplo:

imagine uma paisagem extensa de floresta na regio amaznica onde alguns locais esto

sendo desmatados para formao de pastagem, neste caso, as manchas da paisagem

so os pontos de desmatamento e a extensa rea florestal que os envolve a matriz.

Os componentes da estrutura da paisagem, mancha, corredor e matriz, esto

representados na Figura 1.

Via de regra, o que interessa na ecologia da paisagem so os fragmentos

florestais. Nesse caso, os corredores so representados como estruturas lineares,conectando as manchas, desempenhando um importante papel para espcies de animais

migratrios, contribuindo significativamente para o aumento da variedade de espcies e

do conjunto de indivduos.



28

Figura 1. Exemplo de mancha, corredor e matriz.

2.2 Por que e como quantificar paisagens?

A capacidade de quantificar a estrutura da paisagem um pr-requisito para o

estudo da funo e mudana de paisagem. Por este motivo, tem-se desenvolvido

mtodos de quantificao dessa.

Os ndices utilizados em ecologia da paisagem representam novos mtodos para

a quantificao dos padres espaciais e para a comparao entre paisagens, permitindo

a identificao de suas principais diferenas ou mudanas em escala temporal e

determinando as relaes entre os processos funcionais e os padres das paisagens.

A variedade de ndices ou mtricas existentes em ecologia da paisagem levouautores como McGarigal e Marks (1995) a agruparem esses ndices nas seguintes

categorias: ndices de rea; ndices de densidade, tamanho e variabilidade mtrica dos

fragmentos; ndices de forma; ndices de borda; ndices de rea central; ndices de

proximidade; ndices de diversidade e; ndices mtricos de contgio e espalhamento.

Algumas das mtricas descritivas da estrutura da paisagem so calculadas em

funo de cada mancha ou fragmento enquanto outras, so obtidas ao nvel de toda a

paisagem para uma dada regio amostral. No geral, a anlise de uma s mtrica no

adequada para caracterizar a estrutura de uma paisagem. Assim, se apresentar umabreve reviso das mtricas encontradas na literatura.



29

2.2.1 ndices de rea

Os ndices ou mtricas de rea quantificam o tamanho dos fragmentos e, no geral,

so a base do conhecimento da paisagem, isto porque so mtricas utilizadas por muitas

outras, sendo teis para estudos ecolgicos.

A seguir so apresentadas as frmulas dos ndices de rea propostas por

McGarigal e Marks (1995):

a) rea da classe (CA )

1=

=n

i

ciCA (eq.1)

Em que,

CA : soma das reas de todas as manchas que pertencem a uma determinada classe e;

ci : rea da i-sima mancha correspondente classe avaliada.

b) rea da paisagem (TLA )

n

1iAiTLA

=

= (eq.2)

Em que,

TLA: soma das reas de todas as manchas na paisagem e;

iA : rea da i-sima mancha dentro da paisagem total.

2.2.2 ndices de densidade e tamanho

Os ndices de densidade, tamanho e variabilidade mtrica so medidas da

configurao da paisagem. Como exemplo, tm-se: o nmero de fragmentos; o tamanhomdio dos fragmentos nas suas respectivas classes; o desvio padro e; o coeficiente de

variao do tamanho.

A seguir, so apresentadas as frmulas dos ndices de densidade e tamanho

propostas por McGarigal e Marks (1995):

a) Nmero de manchas (NUMP )

Quantifica o nmero de fragmentos ou manchas existentes em cada classe ou napaisagem.



30

n

1iniNUMP

=

= (eq.3)

Em que,

NUMP : nmero total de fragmentos dentro da paisagem e;

ni : nmero de fragmentos da classe i.

b) Tamanho mdio dos fragmentos (MPS):

calculado com base na rea total da classe e de seu respectivo nmero de

fragmentos, o que permite estimar o tamanho mdio para seus fragmentos.

ni

aij

MPS

n

j

1=

= (eq.4)

Em que,

aij: rea do fragmento i na classe j;

j : 1 a n nmero de fragmentos e;

in : nmero de fragmentos da classe.

c) Desvio padro do tamanho mdio de fragmentos ( PSSD )

uma medida de variao absoluta. Para o tamanho, expressa, em mdia, o

quanto os valores observados variam em relao sua mdia.

2

1= 1=

=ni

aijaij

PSSD

n

j

n

j (eq.5)

Em que,

aij : rea do fragmento i na classe j;


in : nmero de fragmentos da classe i.

d) Coeficiente de variao do tamanho mdio de fragmentos (PSCoV)

uma medida de variao relativa. Dessa maneira, quantifica a variao dos

dados em funo da mdia.



31

100=MPS

PSSDPSCoV (eq.6)

Em que,

PSSD : desvio padro do tamanho dos fragmentos e;MPS: tamanho mdio dos fragmentos.

2.2.3 ndices de borda

O aumento na proporo de bordas eleva a temperatura do ar e o dficit de

presso de vapor, estendo-se por muitos metros para dentro dos fragmentos. Esse

processo promove um conjunto de mudanas no equilbrio do ambiente, alterando as

relaes ecolgicas entre populaes da fauna, flora e meio abitico (RIBEIRO e

MARQUES, 2005).

Os ndices de borda usualmente so considerados como representantes da

configurao da paisagem, porm nem sempre sua distribuio espacial explcita. A

seguir so apresentadas as frmulas dos ndices de borda propostas por McGarigal e

Marks (1995):

a) Total de Bordas (TE)

1=

=n

i

eiTE (eq.7)

Em que,

TE: soma de todas as bordas da classe ou paisagem;

ei : borda da i-sima mancha.

b) Densidade de bordas (ED )

Representa a quantidade de bordas relativa rea da classe ou paisagem em

metros por hectare.

TLA

TEED = (eq.8)

Em que,

ED : densidade de bordas;

TE : total de bordas e;

TLA : rea total da paisagem.



32

2.2.4 ndices de forma

Quanto aos ndices de forma, so responsveis pela configurao da paisagem.

Para quantificao desta varivel, necessrio adotar-se uma paisagem padro para

efeito de comparao.

A relao entre o permetro e a rea de um fragmento de habitat est diretamente

ligada forma desse fragmento. Quanto menor for essa relao, menor tambm ser a

borda e vice-versa. A seguir so apresentadas as frmulas dos ndices de forma

propostas por McGarigal e Marks (1995):

a) ndice de forma mdia (MSI):

Expressa a forma mdia dos fragmentos da classe avaliada, em funo da razo

mdia permetro/rea de seus fragmentos, comparada a uma forma padro. Quando se

utiliza o formato vetorial poligonal para os mapas, a forma padro representada por um

crculo. Quando se utiliza o formato matricial ou raster, essa forma padro se constitui em

um quadrado. Dessa maneira, o ndice de forma mdio igual a 1 quando todas as

manchas ou fragmentos forem circulares (para polgonos) ou quadrados (para raster) e

aumenta com a irregularidade de forma de mancha crescente.

ni

aij

pij

MSI

n

j

1=

25,0

= (eq.9)

Em que,

aij : rea do fragmento i na classe j;

pij : permetro do fragmento ij;


ni : nmero de fragmentos da classe i.

b) ndice de forma mdia ponderado pela rea (AWMSI):

calculad

geotecnologias aplicadas aos recursos florestais

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