UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONASCENTRO DE CIÊNCIAS DO AMBIENTE

PPG - CASA

SENSORIAMENTO REMOTO E SIG NA ANÁLISE AMBIENTAL DA MICROBACIA DO RIO PURAQUEQUARA

MANAUS, AM – BRASIL

Antonio da Mata Pequeno Filho

Dissertação apresentada ao Centro de Ciências do Ambiente da Universidade Federal do Amazonas, como requisitopara a obtenção do título de Mestre emCiências Ambientais. Área de concentração: Gestão Ambiental.

Orientadora: Profª. Drª. Lygia Fonseca Heyer

INTRODUÇÃO

A HISTÓRIA DA PENETRAÇÃO E DO USO DA TERRA NA MICROBACIA DO RIO PURAQUEQUARA ESTÁ LIGADA À EVOLUÇÃO DO PROJETO ZONA FRANCA DE MANAUS; À CRISE ECONÔMICA A PARTIR DE 1989 E A VALORIZAÇÃO DO LAZER E DO TURISMO NA REGIÃO, DA DÉCADA DE 90 ATÉ OS DIAS DE HOJE.

TEM-SE IDENTIFICADO O AUMENTO DE AREAS URBANAS, ATIVIDADES COMO ODESMATAMENTO, O AUMENTO DAS PASTAGENS E AGRICULTURA COMO AS PRINCIPAIS

PRESSÕES ATUALMENTE SOBRE O AMBIENTE NATURAL (ANDERSON, 2005)

TORNA-SE RELEVANTE A REALIZAÇÃO DE LEVANTAMENTOS DAS FORMAS DE USODO SOLO ASSIM COMO DAS DIFERENTES FORMAÇÕES FLORESTAIS, TANTO COMO BASE PARA ESTUDOS DE CONSERVAÇÃO, QUANTO PARA ESTUDOS QUE ENVOLVAM QUESTÕES RELACIONADOS AO PLANEJAMENTO E GESTÃO AMBIENTAL DE ÁREAS SUJEITAS À ATUAÇÃO HUMANA, EM PARTICULAR ÁREAS PRÓXIMAS DE GRANDESCENTROS URBANOS.

DESTE MODO CONSIDERA-SE NESTE ESTUDO AS SEGUINTES HIPÓTESES:

ESTUDOS RELATIVOS À VEGETAÇÃO PODEM SER CONDUZIDOS COM O MANUSEIO DE IMAGENS LANDSAT TM 5 SUBMETIDAS A PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO.

ESTUDOS RELATIVOS ÀS FORMAS DE USO DO SOLO PODEM SER ADEQUADAMENTE CONDUZIDOS COM O MANUSEIO DE IMAGENS LANDSAT 5 TM, CBERS II CCD ESUAS COMBINAÇÕES.

A CONSTRUÇÃO DE UM MODELO NUMÉRICO DO TERRENO PODE SER ÚTIL NAIDENTIFICAÇÃO DAS FORMAS DE RELEVO.

OBJETIVO

O OBJETIVO DO TRABALHO FOI REALIZAR UMA ANÁLISE TEMPORAL DO DESENVOLVIMENTO DA EXPANSÃO HUMANA NA REGIÃO IDENTIFICANDO ASFORMAS DE USO DO SOLO E SUAS POSSÍVEIS IMPLICAÇÕES, UTILIZANDO-SE DA TÉCNICA DE CLASSIFICAÇÃO MULTIESPECTRAL SUPERVISIONADA DEIMAGENS DE SATÉLITE; E DA ANÁLISE DOS TIPOS DE ECOSSISTEMASFLORESTAIS PRESENTES NA MICROBACIA DO RIO PURAQUEQUARA, ASSIM COMO A INTERFERÊNCIA DO RELEVO, VERIFICANDO-SE A VIABILIDADE TÉCNICA DA COMBINAÇÃO DE PRODUTOS ORBITAIS CBERS II E LANDSAT 5 TMNO INTERESSE DA GERAÇÃO DE SUBSÍDIOS QUE APÓIEM O PLANEJAMENTO E A GESTÃO AMBIENTAL.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1) GERAÇÃO DE IMAGENS FRAÇÃO (VEGETAÇÃO, SOLO E SOMBRA) PARA A MICROBACIA DO PURAQUEQUARA.

2) GERAR UM MAPA TEMÁTICO DE USO DO SOLO PARA A MICROBACIA.

3) ANALISAR O COMPORTAMENTO TEMPORAL DAS AÇÕES ANTRÓPICAS E SUA DINÂMICA.

4) ANALISAR O PAPEL DAS FORMAS DE ACESSO À REGIÃO, CONDICIONANTES FISIOGRÁFICOS (RELEVO) E SUA CORRELAÇÃO COM OS PROCESSOS ANTRÓPICOS.

5) PRODUZIR O MAPEAMENTO DA DECLIVIDADE DO TERRENO.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

“NÃO EXISTE CLASSIFICAÇÃO DE REVESTIMENTO E USO DA TERRA QUE SEJA ÚNICA E IDEAL. CADA CLASSIFICAÇÃO É FEITA DE FORMA A ATENDER AS NECESSIDADES DO USUÁRIO, ADAPTADAS À REGIÃO” (PACHECO E RIBAS, 1998).

O CONHECIMENTO DA INTERAÇÃO DA REM (RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA)TEM SIDO FEITO ATRAVÉS DE ESTUDOS DE REFLETÂNCIA DAS FOLHAS, DE PLANTAS INDIVIDUAIS E DE CONJUNTOS DE PLANTAS, ESTUDOS ESTES

CONHECIDOS COMO “COMPORTAMENTO ESPECTRAL DA VEGETAÇÃO”(PONZONI, 2001).

POR DEFINIÇÃO OS ECOSISTEMAS IDENTIFICAM UMA UNIDADE INTERATIVA ONDE UMA COMUNIDADE BIÓTICA ESPECÍFICA SE COMBINA A UM AMBIENTE ABIÓTICO MANTENDO UMA RELAÇÃO DE EQUILÍBRIO DINÂMICO (ART et AL, 1998).

O “MODELO NUMÉRICO DO TERRENO” CONSTITUI UMA TÉCNICA DEDESCRIÇÃO MATEMÁTICA DA SUPERFÍCIE PELO USO DE UMA FUNÇÃO DE INTERPOLAÇÃO, DESTE MODO TORNOU-SE POSSÍVEL O DESENVOLVIMENTO DEANÁLISES DO RELEVO EM AMBIENTE DIGITAL, ANTES RESTRITAS AO DESENHOMANUAL DAS FORMAS, APÓS UM TRABALHO FOTOGRAMÉTRICO OU UM LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO (ROCHA, 2002).

CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO

1 - LOCALIZAÇÃO

CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO

2 - ASPECTOS GEOLÓGICOS

SÃO MAIS RELEVANTES E SE ENCONTRAM VISÍVEIS AS FORMAÇÕES ALTER DOCHÃO, DO CRETÁCEO SUPERIOR / TERCIÁRIO INFERIOR (65 MILHÕES DE ANOS),CONSTITUÍDA POR SEDIMENTOS CONTINENTAIS AVERMELHADOS SOB A FORMA DE

ARGILAS, SILTES, ARENITOS E CONGLOMERADOS, ALÉM DOS EVENTOS OCORRIDOS NO HOLOCENO (OU RECENTE), A CERCA DE 11 MIL ANOS, LIGADOS ÀS SUCESSIVAS VARIAÇÕES DO NÍVEL DO MAR, CRIAÇÃO DE DEPÓSITOS ALUVIONARES NOS RIOS ALÓCTONES E AFOGAMENTO DOS RIOS AUTÓCTONES, QUE DERAM ORIGEM ÀPLANÍCIE DE INUNDAÇÃO AMAZÔNICA (PETRI E FÚLFARO, 1988).

CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO

2 - ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS

2.1 – VEGETAÇÃO

A VEGETAÇÃO É CARACTERIZADA PELA OCORRÊNCIA DOS SEGUINTES TIPOSDE FLORESTAS :

FLORESTA DE TERRA FIRME: “OMBRÓFILA DENSA”“CAMPINARANA”“CAMPINA”

FLORESTA DE INUNDAÇÃO: “IGAPÓ”

FLORESTA DE VÁRZEA: “OMBRÓFILA ABERTA”

Fonte: VELOSO et AL, (1991); BRASÃO et SANTOS, (1997); AB’SABER,( 2002).

CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO

2 - ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS

2.2 – SOLO E RELEVO

O SOLO DA ÁREA DE PESQUISA É O LATOSSOLO AMARELO, NORMALMENTE ÁCIDO E PROFUNDO, RICO EM ALUMÍNIO HIDRATADO (H. ART., 1998).

O RELEVO É CARACTERIZADO PELA OCORRÊNCIA DE BAIXOS PLATÔS DISSECADOS (AB’ SABER, 2002).

2.3 – CLIMA

PARA AYOADE (1991), O CLIMA DA REGIÃO ONDE SE INSERE A MICROBACIA EM ESTUDO É DO TIPO AmW PELA CLASSIFICAÇÃO DE KÖPPEN, CLIMA TROPICAL CHUVOSO COM CHUVAS DE VERÃO DO TIPO MONÇÃO, COM UMA BREVE ESTAÇÃORELATIVAMENTE SECA E CHUVAS INTENSAS DURANTE TODO O RESTO DO ANO.

MATERIAL E MÉTODOS

SEGUNDO MOREIRA (2005) A ANÁLISE DOS DADOS DIGITAIS PODE SER DIVIDIDA EM QUATRO FASES DISTINTAS:

1 - PRÉ-PROCESSAMENTO

PREPARAÇÃO DOS DADOS PARA A TRANSFORMAÇÃO DOS MESMOS. REMOÇÃO DE RUÍDOS; REALCE DE IMAGEM; CORREÇÃO E RETIFICAÇÃO GEOMÉTRICA; REGISTRO DE IMAGEM E REDUÇÃO DA DIMENSIONALIDADE.

2 - TRANSFORMAÇÃO DE DADOS DIGITAIS

TÉCNICAS DE TRANSFORMAÇÃO SÃO UTILIZADAS DE ACORDO COM A NATUREZADO ESTUDO. RESTAURAÇÃO DE IMAGENS; SUBTRAÇÃO DE IMAGENS E MODELOLINEAR DE MISTURA ESPECTRAL.

3 - CLASSIFICAÇÃO DOS DADOS PELO MÉTODO COMPARATIVO – SELETIVO.

UTILIZAÇÃO DE UMA CHAVE DE INTERPRETAÇÃO BASEADA NOS NÍVEIS DE CINZA,ONDE SELECIONA-SE AS CLASSES DE INTERESSE PARA O ESTUDO (MOREIRA, 2005).

ANÁLISE TEMPORALAPLICAÇÃO DE DUAS OU MAIS IMAGENS COLETADAS EM ÉPOCAS DE PASSAGEM DIFERENTES PARA O MONITORAMENTO DA EXPANSÃO, VARIAÇÃO E ALTERAÇÃODE FENÔMENOS ESPACIAIS.

4 - PÓS-PROCESSAMENTO

APLICADO EM UMA IMAGEM JÁ CLASSIFICADA, PARA ELIMINAR PONTOS ISOLADOS,DANDO MAIOR UNIFORMIDADE AOS TEMAS CLASSIFICADOS.

CONSTRUÇÃO DE UM SIG

A CONJUGAÇÃO DE DADOS EM REPRESENTAÇÃO MATRICIAL, VETORIAL, NUMÉRICOS E TEXTUAIS ARMAZENADOS EM UM BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS (BDG), CARACTERIZA O AMBIENTE SIG (SILVA, 2003).

MODELO NUMÉRICO DO TERRENOMONTOU-SE UM SIG, UTILIZOU-SE DE REPRESENTAÇÕES VETORIAIS, ALÉM SUAS TÉCNICAS DO “MODELO NUMÉRICO DO TERRENO” NA ELABORAÇÃO DAS ANÁLISES DE DECLIVIDADE DO TERRENO, ANÁLISE DAS FORMAS DE RELEVO E IDENTIFICAÇÃOE EXTRAÇÃO DE TOPOS DE ELEVAÇÕES (ÁREAS SUJEITAS A PROTEÇÃO POR FORÇA DE LEI), VALENDO-SE DA METODOLOGIA PROPOSTA PELO INPE (2005).

ANÁLISE DA IMAGEM DE NÍVEIS DE CINZACONSTITUI UM MEIO AUXILIAR DE SE OBSERVAR, PELA APLICAÇÃO DE TONALIDADES NOS ESPAÇOS ENTRE AS CURVAS DE NÍVEL, O COMPORTAMENTO DESTAS LINHAS.

ANÁLISE DA IMAGEM SOMBREADA (RELEVO)APLICOU-SE UM ÂNGULO DE 90° DE AZIMUTE, 30° DE ELEVAÇÃO DA ILUMINAÇÃO E UM EXAGERO DE 120% PARA A CONSTRUÇÃO DA IMAGEM SOMBREADA.

EXTRAÇÃO DE TOPOS DO RELEVOOS TOPOS DOS MORROS, DE ACORDO COM SUA ALTIMETRIA ESTÃO SUJEITOS A PROTEÇÃO DE SUAS COBERTURAS FLORESTAIS, POR FORÇA DE LEI FEDERAL (LEI 4771 DE 15 DE SETEMBRO DE 1965, QUE ESTABELECE AS ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE).

MATERIAIS UTILIZADOS

IMAGENS ORBITAIS:

1 - LANDSAT 1 MSS (MULTISPECTRAL SCANNING SYSTEM), DE NOVEMBRO DE 1973.

2 – LANDSAT 5 TM (TEMATIC MAPER), DE AGOSTO DE 1986; AGOSTO DE 1992 EJULHO DE 1997.

3 – CBERS II CCD (COUPLED CHARGE DEVICE), DE SETEMBRO DE 2005.

SOFTWARE SPRING 4.2

BASE CARTOGRÁFICA DA DSG NA ESCALA DE 1 : 50.000 (5 CARTAS)

GPS DE NAVEGAÇÃO GARMIN 12

MÁQUINA FOTOGRÁFICA OLYMPUS FE-100, DE 4.0 MEGAPIXELS

RESULTADOS E DISCUSSÃO

FOI REALIZADA A RESTAURAÇÃO DAS IMAGENS TM E CCD PARA A RESOLUÇÃOESPACIAL DE 10m.

FOI REALIZADO O REGISTRO DE TODAS AS IMAGENS DO ESTUDO.

ANÁLISE DAS IMAGENS DE 1973:

4B5G6R 4B5R6G

OPERAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO

SUBTRAÇÃO DE IMAGENS: (TM4 – TM3) R, 4G, 5B, DE

AGOSTO DE 1986.FONTE: INPA, 2005.

OPERAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃOMODELO DE MISTURA ESPECTRAL

IMAGEM FRAÇÃO-SOLO DE 1986FONTE: INPA, 2005.

IMAGEM FRAÇÃO-VEGETAÇÃO DE 1986FONTE: INPA, 2005.

OPERAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃOMODELO DE MISTURA ESPECTRAL

IMAGEM FRAÇÃO-SOMBRA, 1986FONTE: INPA, 2005

IMAGEM FRAÇÃO-SOLO, 2005FONTE: INPA, INPE, 2005

CLASSIFICAÇÃO DE IMAGENS

MAPEAMENTO DAS CLASSESMICROBACIA

DO RIOPURAQUEQUARA

MANAUS - AM

Uso e coberturado Solo

Legenda

Floresta Primária

Capoeira Adulta

Capoeira Nova

Pastagem

Solo Exposto

Desmatamento

Área de Pesca

Água

Outros

Limite de Bacia

N

02° 42’ S

59° 44’ W

03° 04’ S

59° 57’ W 0 4 8 km

CCA – UFAMSET 2005

CLASSES ÁREA km ÁREA ha %

Mata Primária 397,34 39734 61,48

Capoeira Adulta 147,70 14770 17,49

Capoeira Jovem 33,13 3313 4,38

Pastagem 0,92 92 0,14

Solo Exposto 23,96 2396 3,78

Desmatamento 3,86 386 0,57

Área de Pesca 0,88 88 0,24

Água 19,47 1947 3,51

Outros 59,74 5974 8,69

TOTAL 687,00 68700 100

ÁREAS DAS CLASSES DO MAPEAMENTO. ÁREA DA BACIA: 687 KM²

CLASSIFICAÇÃO DE IMAGENSÁREAS

MAPEAMENTO DAS CLASSESSETOR SUDOESTE

MICROBACIADO RIO

PURAQUEQUARAMANAUS - AM

Uso e coberturado Solo

Legenda

Floresta Primária

Capoeira Adulta

Capoeira Nova

Pastagem

Solo Exposto

Desmatamento

Área de Pesca

Água

Outros

Limite de Bacia

SETOR SUDOESTE

CCA – UFAM / SET 2005

N 02° 58’ S

59° 47’ W

59° 55’ W

03° 05’ S

0 2 4 km

O DESFLORESTAMENTO E SUA ANÁLISE

POLIGONIZAÇÃO:DESFLORESTAMENTOS ATÉ73, 86, 92, 97 E 2005

1973

1986199219972005

O DESFLORESTAMENTO E SUA ANÁLISE

TOTAL DE DESFLORESTAMENTO NA BACIA: 141,91 Km² (20,6%)

DESFLORESTAMENTO NA MARGEM DIREITA: 131,41 Km² (41,3%)

DESFL. SEM A ÁREA DA RESERVA DUCKE: 131,41 Km² (47,9%)

DECLIVIDADE DO TERRENO

0,0 – 4% 4,1 – 8%8,1 – 15%15,1 – 30%30,0 – 45%45,1% OU >

CLASSES DE DECLIVIDADE

DECLIVIDADE RELEVOAté 4% Plano

4,1 a 8% Suave ondulado 8,1 a 15% Ondulado

15,1 a 29% Colinoso30,0 a 45% Forte ondulado45,1 ou maior Escarpado

CLASSES DE DECLIVIDADEADAPTADO DE LEMOS E SANTOS, 1996

ANÁLISE DO RELEVO

ÁREAS DE INTERESSEÀ APROPRIAÇÃO

ÁREAS DE INTERESSE À APROPRIAÇÃO

1986 1997

EXTRAÇÃO DE TOPOS

LEI 4.771 DE 15 DE SETEMBRO DE 1965, DA LEGISLAÇÃO AMBIENTAL

CRITÉRIOS PARA ÁREAS DE PROTEÇÃOPERMANENTES.

1

CONCLUSÕES E SUGESTÕES

ANÁLISE ESPECTRAL:FOI POSSÍVEL IDENTIFICAR SEIS ECOSSISTEMAS DISTINTOS: FLORESTA OMBRÓFILA DENSA; FLORESTA DE BAIXIO; CAMPINARANA; CAMPINA; IGAPÓ E VÁRZEA, PORÉM POR LIMITAÇÕES DO MATERIAL UTILIZADO NÃO FOI POSSÍVEL SUA CLASSIFICAÇÃO.

ANÁLISE ESPECTRAL (USO DO SOLO):TOTAL DE DESFLORESTAMENTO NA BACIA: 179,17 Km² (26,08%)

POLIGONIZAÇÃO:TOTAL DE DESFLORESTAMENTO NA BACIA: 141,91 Km² (20,6%)

DESFLORESTAMENTO:TOTAL DE DESFLORESTAMENTO NAS ÁREAS DISPONÍVEIS: 131,18 Km² (47,9%)

RELEVO E ACESSOO RELEVO INFLUENCIOU AS FORMAS DE ACESSO, NÃO SE OBSERVANDO A ESPINHA DE PEIXE OU O DESMATAMENTO ACELERADO JUNTO A AM – 010.

ANÁLISE DA DECLIVIDADE E TOPOSA ANÁLISE DA DECLIVIDADE DO TERRENO APONTOU VERTENTES DE GRANDEINCLINAÇÃO (MAIS DE 20,2º) NO SETOR NORTE, E SOMENTE UM TOPO DE MORRO, NOSETOR NOROESTE ATENDE OS CRITÉRIOS PARA ÁREA DE PRESERVAÇÃO LEGAL.

A PROXIMIDADE COM A CIDADE E A MULTIPLICIDADE DE ECOSSISTEMAS FLORESTAIS E PAISAGENS PODEM TRAZER UMA MAIOR VALORAÇÃO DAS TERRASDO PURAQUEQUARA, NO INTERESSE DO LAZER E DO TURISMO, PORÉM SERIA IMPORTANTE UM PLANO DE GESTÃO AMBIENTAL QUE DETIVESSE A EXPLORAÇÃO INDISCRIMINADA DE FLORESTAS E AREAIS.