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Dinâmica de padrões de mudança de uso e cobertura da terra na
região do Distrito Florestal Sustentável da BR-163
André Augusto Gavlak1
Maria Isabel Sobral Escada1
Antônio Miguel Vieira Monteiro1
1 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Caixa Postal 515 - 12227-010 - São José dos Campos - SP, Brasil
{gavlak, isabel, miguel}@dpi.inpe.br
Distrito Florestal Sustentável da BR-163 (DFS)
“Criado em 2006, o DFS/BR163 um é complexo geoeconômico e social que busca promover
desenvolvimento local integrado com atividades baseadas na exploração vegetal (MMA, 2007).”
Distrito Florestal Sustentável da
BR-163 (DFS)
Evolução da fronteira agrícola – Diniz (2002)
DINIZ, A.M. Migração e Evolução na Fronteira Agrícola. In. XIII Encontro da Associação Brasileira de Estudos
Populacionais, Ouro Preto, Minas Gerais, 2002. Anais... Ouro Preto, Minas Gerais, 2002, 26 p.
Perguntas
• Quais os diferentes padrões e estágios de ocupação da fronteira agropecuária
existentes no DFS da BR-163 e como eles evoluíram ao longo do tempo?
• Como a vegetação secundária e o desmatamento nas diferentes regiões
do DFS se modificou ao longo do tempo e quais as suas relações com os
diferentes estágios de ocupação da fronteira agropecuária?
Perguntas
Objetivo
• Considerando heterogeneidade dos processos e tipos de ocupação na Amazônia,
este trabalho se propõe a analisar as relações entre a dinâmica da cobertura da
terra em regiões com diferentes estágios de ocupação da fronteira agropecuária
no Distrito Florestal Sustentável da BR-163 (DFS), para o período de 1997 a 2008.
Metodologia proposta
Identificação dos
diferentes estágios
da fronteira
Mapeamento da Vegetação
Secundária/desmatamento
Construção de
Base celular para
análise integrada
de dados
socioambientais
Caracterização da
vegetação
secundária e do
desmatamento nos
estágios de ocupação
da fronteira
agropecuária do
DFS/BR163
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
1. Definição da tipologia de ocupação
2. Classificação dos padrões de desmatamento
3. Definição das trajetórias e dos estágios de ocupação
• Tamanho da célula de análise (10km x 10km)
Saito (2010)
• Definição da tipologia
1. Definição da Tipologia de ocupação
1- Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
Tipologia de
ocupação
definida -
Adaptado de
Azeredo (2008);
Saito (2009)
Mapeamento dos
diferentes estágios de
ocupação da fronteira
no DFS/BR-163
Dados de desmatamento (PRODES) / Anos 1997 – 2000 – 2003 - 2007
1 -Mapeamento dos diferentes estágios de ocupação da
fronteira no DFS/BR-163
2. Classificação dos padrões de desmatamento
•Extração de atributos
•Treinamento
•Classificação
•Avaliação
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
 Extração de atributos
MÉTRICAS DA PAISAGEM APLICADAS NA EXTRAÇÃO DOS
ATRIBUTOS
Métricas Descrição
Class Area (CA)
Calcula a área total das manchas de
desmatamento na célula de paisagem.
Percent LAND
(%LAND)
Calcula a porcentagem da área da célula
desmatada.
Patch Density (PD)
Número de manchas de desmatamento dentro das
células de paisagem por km².
Mean Patch Size (MPS)
Calcula a o tamanho médio das manchas de
desmatamento.
Landscape Shape Index
(LSI)
Calcula a complexidade das manchas de
desmatamento dentro das células baseado em
suas áreas e perímetros.
Mean Shape Index
(MSI)
Calcula a complexidade média dos padrões de
desmatamento dentro das células baseado em
suas áreas e perímetros.
Area Weighted Mean
Shape Index (AWMSI)
Calcula a complexidade média das manchas de
desmatamento ponderada pela sua própria área.
Mean Patch Fractal
Dimension(MPFD)
Calcula a complexidade média das manchas de
desmatamento usando logaritmos.
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
 Treinamento
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
 Treinamento / Classificação
Multidirecional
Classificação de
padrões!
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação
 Dados de desmatamento (PRODES) / Anos 1997 – 2000 – 2003 – 2007
• Conjunto de regras
Estágios de ocupação / DFS
Trajetórias de não-mudança
Trajetórias de
mudança
Difuso Consolidado Outros Expansão Consolidação
Baseado em Diniz (2002)
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação
Trajetória de mudança
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação
Trajetória de mudança
1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no
DFS/BR-163
3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação
Trajetórias de não mudança
3 - Mapeamento da vegetação secundária
• Mapeamento da cobertura da terra - (Almeida et al., 2009)
2000 -> Mapeamento
2008 -> Dado disponível pelo INPE/CRA
DINÂMICA DA
REGENERAÇÃO
3 - Mapeamento da vegetação secundária
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3 - Mapeamento da vegetação secundária
• Mapeamento da vegetação secundária- (Almeida et al., 2009)
• Mapeamento da cobertura da terra - (Almeida et al., 2009)
2000 -> Mapeamento
2008 -> Dado disponível pelo INPE/CRA
3 - Mapeamento da vegetação secundária
2 km
Dados de padrões de desmatamento -> de 10 km
para 2km
4 - Integração em modelo celular para análise sócio-
ambiental
10 km
Integração dos indicadores no espaço celular em células de tamanho
2X2 km:
4 - Integração em modelo celular para análise sócio-
ambiental
4 - Resultados
Árvore de decisão gerada pelo GeoDMA
4 - Resultados
AVALIAÇÃO - > Matriz de confusão entre as amostras e a classificação final
/ Bidirecional Difuso Geométrico Multidirecional Consolidado Linear
Bidirecional 47 1 1 0 0 0
Difuso 0 191 0 4 0 0
Geométrico 0 1 107 0 0 0
Multidirecional 2 0 3 125 3 0
Consolidado 0 0 1 1 110 0
Linear 0 2 2 0 0 31
TOTAL 632
Erro 21
96,6%
Padrões de ocupação - 1997
RESULTADOS
Padrões de ocupação - 2000
RESULTADOS
Padrões de ocupação -2003
RESULTADOS
Padrões de ocupação - 2007
RESULTADOS
Trajetórias de ocupação
RESULTADOS
12.64
32.86
4.03
36.27
14.21
41.26
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
Consolidação Expansão Consolidado Difuso Outros Floresta
Células(%)
Trajetórias de ocupação da fronteira
4 - Resultados
0
2000
4000
6000
8000
Consolidação Expansão Consolidado Difuso Outros
ÁreaDesmatada(Km²)
Evolução do desmatamento no DFS/BR-163
2000
2008
4 - Resultados
4 - Resultados
4 - Resultados
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Consolidação Consolidado Difuso Expansão Outros
Área(Km²)
Área de vegetação secundária (Km²)
2000
2008
4 - Resultados
5- Conclusões
=> A descrição dos estágios evolutivos da fronteira agrícola
criada por Diniz (2002) foi útil para auxiliar na caracterização
dos estágios da fronteira no DFS baseado no desmatamento e
na vegetação secundária.
Possível agregar conhecimento aos dados obtidos por
sensoriamento remoto, principalmente no que se refere ao
arranjo espacial da ocupação humana e sua evolução ao longo
do tempo.
indicadores de mudança de cobertura da terra.
outras variáveis demográficas e sócio econômicas.
Dinâmica de padrões de mudança de uso e cobertura da terra na
região do Distrito Florestal Sustentável da BR-163
André Augusto Gavlak
Geógrafo
gavlak@dpi.inpe.br
Curitiba
2011
OBRIGADO!

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Dinâmica de padrões de mudança de uso e cobertura da terra na região do Distrito Florestal Sustentável da BR-163

  • 1. Dinâmica de padrões de mudança de uso e cobertura da terra na região do Distrito Florestal Sustentável da BR-163 André Augusto Gavlak1 Maria Isabel Sobral Escada1 Antônio Miguel Vieira Monteiro1 1 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE Caixa Postal 515 - 12227-010 - São José dos Campos - SP, Brasil {gavlak, isabel, miguel}@dpi.inpe.br
  • 2. Distrito Florestal Sustentável da BR-163 (DFS) “Criado em 2006, o DFS/BR163 um é complexo geoeconômico e social que busca promover desenvolvimento local integrado com atividades baseadas na exploração vegetal (MMA, 2007).”
  • 4. Evolução da fronteira agrícola – Diniz (2002) DINIZ, A.M. Migração e Evolução na Fronteira Agrícola. In. XIII Encontro da Associação Brasileira de Estudos Populacionais, Ouro Preto, Minas Gerais, 2002. Anais... Ouro Preto, Minas Gerais, 2002, 26 p.
  • 5. Perguntas • Quais os diferentes padrões e estágios de ocupação da fronteira agropecuária existentes no DFS da BR-163 e como eles evoluíram ao longo do tempo?
  • 6. • Como a vegetação secundária e o desmatamento nas diferentes regiões do DFS se modificou ao longo do tempo e quais as suas relações com os diferentes estágios de ocupação da fronteira agropecuária? Perguntas
  • 7. Objetivo • Considerando heterogeneidade dos processos e tipos de ocupação na Amazônia, este trabalho se propõe a analisar as relações entre a dinâmica da cobertura da terra em regiões com diferentes estágios de ocupação da fronteira agropecuária no Distrito Florestal Sustentável da BR-163 (DFS), para o período de 1997 a 2008.
  • 8. Metodologia proposta Identificação dos diferentes estágios da fronteira Mapeamento da Vegetação Secundária/desmatamento Construção de Base celular para análise integrada de dados socioambientais Caracterização da vegetação secundária e do desmatamento nos estágios de ocupação da fronteira agropecuária do DFS/BR163
  • 9. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163 1. Definição da tipologia de ocupação 2. Classificação dos padrões de desmatamento 3. Definição das trajetórias e dos estágios de ocupação
  • 10. • Tamanho da célula de análise (10km x 10km) Saito (2010) • Definição da tipologia 1. Definição da Tipologia de ocupação 1- Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163
  • 11. Tipologia de ocupação definida - Adaptado de Azeredo (2008); Saito (2009) Mapeamento dos diferentes estágios de ocupação da fronteira no DFS/BR-163 Dados de desmatamento (PRODES) / Anos 1997 – 2000 – 2003 - 2007
  • 12. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios de ocupação da fronteira no DFS/BR-163 2. Classificação dos padrões de desmatamento •Extração de atributos •Treinamento •Classificação •Avaliação
  • 13. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163  Extração de atributos MÉTRICAS DA PAISAGEM APLICADAS NA EXTRAÇÃO DOS ATRIBUTOS Métricas Descrição Class Area (CA) Calcula a área total das manchas de desmatamento na célula de paisagem. Percent LAND (%LAND) Calcula a porcentagem da área da célula desmatada. Patch Density (PD) Número de manchas de desmatamento dentro das células de paisagem por km². Mean Patch Size (MPS) Calcula a o tamanho médio das manchas de desmatamento. Landscape Shape Index (LSI) Calcula a complexidade das manchas de desmatamento dentro das células baseado em suas áreas e perímetros. Mean Shape Index (MSI) Calcula a complexidade média dos padrões de desmatamento dentro das células baseado em suas áreas e perímetros. Area Weighted Mean Shape Index (AWMSI) Calcula a complexidade média das manchas de desmatamento ponderada pela sua própria área. Mean Patch Fractal Dimension(MPFD) Calcula a complexidade média das manchas de desmatamento usando logaritmos.
  • 14. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163  Treinamento
  • 15. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163  Treinamento / Classificação Multidirecional Classificação de padrões!
  • 16. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163 3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação  Dados de desmatamento (PRODES) / Anos 1997 – 2000 – 2003 – 2007 • Conjunto de regras Estágios de ocupação / DFS Trajetórias de não-mudança Trajetórias de mudança Difuso Consolidado Outros Expansão Consolidação Baseado em Diniz (2002)
  • 17. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163 3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação Trajetória de mudança
  • 18. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163 3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação Trajetória de mudança
  • 19. 1 -Mapeamento dos diferentes estágios da fronteira no DFS/BR-163 3. Definição e identificação das trajetórias de ocupação Trajetórias de não mudança
  • 20. 3 - Mapeamento da vegetação secundária • Mapeamento da cobertura da terra - (Almeida et al., 2009) 2000 -> Mapeamento 2008 -> Dado disponível pelo INPE/CRA DINÂMICA DA REGENERAÇÃO
  • 21. 3 - Mapeamento da vegetação secundária • 13 Cenas TM-Landsat/5 selecionadas
  • 22. 3 - Mapeamento da vegetação secundária • Mapeamento da vegetação secundária- (Almeida et al., 2009)
  • 23. • Mapeamento da cobertura da terra - (Almeida et al., 2009) 2000 -> Mapeamento 2008 -> Dado disponível pelo INPE/CRA 3 - Mapeamento da vegetação secundária
  • 24. 2 km Dados de padrões de desmatamento -> de 10 km para 2km 4 - Integração em modelo celular para análise sócio- ambiental 10 km
  • 25. Integração dos indicadores no espaço celular em células de tamanho 2X2 km: 4 - Integração em modelo celular para análise sócio- ambiental
  • 26. 4 - Resultados Árvore de decisão gerada pelo GeoDMA
  • 27. 4 - Resultados AVALIAÇÃO - > Matriz de confusão entre as amostras e a classificação final / Bidirecional Difuso Geométrico Multidirecional Consolidado Linear Bidirecional 47 1 1 0 0 0 Difuso 0 191 0 4 0 0 Geométrico 0 1 107 0 0 0 Multidirecional 2 0 3 125 3 0 Consolidado 0 0 1 1 110 0 Linear 0 2 2 0 0 31 TOTAL 632 Erro 21 96,6%
  • 28. Padrões de ocupação - 1997 RESULTADOS
  • 29. Padrões de ocupação - 2000 RESULTADOS
  • 30. Padrões de ocupação -2003 RESULTADOS
  • 31. Padrões de ocupação - 2007 RESULTADOS
  • 32.
  • 34. 12.64 32.86 4.03 36.27 14.21 41.26 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Consolidação Expansão Consolidado Difuso Outros Floresta Células(%) Trajetórias de ocupação da fronteira 4 - Resultados
  • 35. 0 2000 4000 6000 8000 Consolidação Expansão Consolidado Difuso Outros ÁreaDesmatada(Km²) Evolução do desmatamento no DFS/BR-163 2000 2008 4 - Resultados
  • 38. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Consolidação Consolidado Difuso Expansão Outros Área(Km²) Área de vegetação secundária (Km²) 2000 2008 4 - Resultados
  • 39. 5- Conclusões => A descrição dos estágios evolutivos da fronteira agrícola criada por Diniz (2002) foi útil para auxiliar na caracterização dos estágios da fronteira no DFS baseado no desmatamento e na vegetação secundária. Possível agregar conhecimento aos dados obtidos por sensoriamento remoto, principalmente no que se refere ao arranjo espacial da ocupação humana e sua evolução ao longo do tempo. indicadores de mudança de cobertura da terra. outras variáveis demográficas e sócio econômicas.
  • 40. Dinâmica de padrões de mudança de uso e cobertura da terra na região do Distrito Florestal Sustentável da BR-163 André Augusto Gavlak Geógrafo gavlak@dpi.inpe.br Curitiba 2011 OBRIGADO!