Uso Da Terra Mato Grosso

Mapeamento multitemporal (2001-2009) do
Uso da Terra no Bioma Amazônia do estado
do Mato Grosso através de imagens MODIS

Tahisa Kuck, Edwin Keizer, Pablo
Pacheco, Roni Lira, Sâmia Amorim, André
Nóbrega

Greenpeace Brasil – Campanha Amazônia 02 maio 2011

ekeizer@greenpeace.org

• Contextualização
• Abordagem / metodologia
• Resultados
• Conclusões
• Trabalhos em andamento

Contexto

• Poucos dados e conhecimentos atualizados sobre
LUCC (espaço – temporal) na Amazônia em nível
regional
• Não existem estudos de LUCC baseado em SR em
nível regional para Amazônia (Souza 2006 ,Brown et
al., 2007)

Fonte: http://www.ftssementes.agr.br, Acessado em 29/04/2011

• Expansão de agricultura mecanizada na
Amazônia, Onde, Quanto e Quando?
• Relacionado ao desmatamento ou não?

Fonte: http://www.ftssementes.agr.br, Acessado em 29/04/2011

Uso da Terra na Bioma Amazônia
Monitoramento de uso da terra em nível regional da
Amazônia é possível
Dados consistentes para entender a dinâmica
(espaço-temporal) do desmatamento em relação
ao uso da terra
Lacuna de dados & informações, seja espaciais ou
não, imprescindíveis para planejamento territorial
agrícola e ambiental na paisagem regional

Uso da Terra na Bioma Amazônia
Perguntas desta pesquisa:
1. Quais são os tipos de uso da terra ocupando as
áreas desmatadas da Amazônia no período de
2001 a 2009?
2. Quais são as transições de uso da terra nas
áreas desmatadas da Amazônia?
3. Quais tipos de uso são responsáveis pelo
desmatamento (diretamente ou indiretamente)?

Desmatamento no Mato Grosso
Área Desmatada (km2) 12000
10000
8000
6000
4000
Source: INPE
2000
0
2001 2002
2003 2004
2005 2006
2007 2008
2009 Legal Amazon
year Amazon Biome

Area: 903.357 km2
Mato Grosso Bioma Amazônia = 54% (IBGE) Bioma Area (ha) %
AMAZONIA 48288635.24 53.5
CERRADO 35882253.2 39.7
PANTANAL 6085246.367 6.7

Abordagem
• Mapeamento de uso da terra na Bioma Amazônia baseado
em analise de series temporais de MODIS-Terra EVI (250m)
(16 Dias) (2000 – 2010) ( exemplo: Morton et al., 2006)
• Dados MODIS têm alta resolução temporal – permitem
análise de mudanças de cobertura de solo  uso da terra
• Dados EVI já preprocessados

(Huete et al., 2002)
• Minimiza efeitos de atmosfera (aerossóis)
• Sensível às alterações na biomassa vegetal
Vantagens comparado
• Reduz influência de solo com NDVI

Coleta de dados
Pré-processamento Imagens Satélites
de campo
(Terrestre e Sobrevôos)

Base de dados com MODIS EVI Landsat-TM SPOT
observações e fotos (2000-2010) (2001- 2010) (2009)
georreferenciados

Construção
árvore de
decisão

Classificação
por ano
(2001-2010)

Validação

Pos-processamento

Série mapas Uso da Terra (2001 – 2010)

Dados de entrada
Imagens Satélites Dados de Campo

Sobrevôos: Observações +
MODIS-Terra- Fotografia aérea oblíqua
EVI (250m)
georreferenciada
(series 16 dias
2000 - 2010)

Landsat-TM
(~30 m)
(mosaicos
anuais 2001 Campo: Observações +
-2010)
fotografia georrefrenciada

SPOT-5
(2.5 m)
(ano 2009)

A cada 16 dias
E Regional
s 250 m
c
A cada ano
a Paisagem
l 30 m X X X X X X X X X X
a

e Local X
s 2.5 m
p
a
X X
c paisagem
i
a
l X

local
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Tempo

IMAGEM MODIS EVI PRODUTO MOD13Q1 – 16 DIAS

h11v0 h12v0 h13v0
9 9 9

h11v1 h12v1 h13v1
0 0 0
Bioma Amazônia
Mato Grosso

Seqüência temporal de EVI
ó
ô
õ

ó
ô
õ
:
8
9
o :
8
9
o
8
9
:
q ó
ô
õ

setembro (ano x)................dezembro (ano x+1)

8
9
:
q
:
8
9
o
• Calendário Agrícola (Safra)

• Semeadura e colheita

EVI MNF B1 MNF B30 MNF INVERSA
GERADA A PARTIR DAS
10 PRIMEIRAS BANDAS
MNF

SELEÇÃO DAS BANDAS
PARA MNF INVERSA A
PARTIR DOS AUTOVALORES

PIXEL DE ÁREAS AGRÍCOLA DA IMAGEM EVI
ORIGINAL

PIXEL DE ÁREA AGRÍCOLA APÓS MNF
INVERSA

Pós-processamento
Transições de Uso da Terra (sim/não)
Ano final
Floresta Agricultura Pasto Uso não definido Hidrografia Não floresta Área urbana Área abandonada
Floresta Sim Sim Sim Sim Não Não Não Sim
Agricultura Não Sim Sim Não Não Não Não Sim
Ano inicial

Pasto Não Sim Sim Não Não Não Não Sim
Uso não definido Não Sim Sim Sim Não Não Não Sim
Hidrografia Não Não Não Não Sim Não Não Não
Não floresta Não Não Não Não Não Sim Não Não
Área urbana Não Não Não Não Não Não Sim Não
Área abandonada Não Sim Sim Sim Não Não Não Sim

MÁSCARAS E FILTROS

EM NÃO-FLORESTA
CANASAT 2005 –

ÁREAS COM USO

MANUAL (2009)
ÁREAS URBANAS

VETORIZAÇÃO
MANUAL (2009)
VETORIZAÇÃO
(INPE)
2009
FLORESTA 2001 –

E
(PRODES/INPE)

NÃO-FLORESTA
HIDROGRAFIA
(PRODES/INPE

2001-2009
SIPAM)
2009

(INPE)

Processo interativo para
construção da árvore de MODIS-EVI
decisão

Classificação Reconhecimento

Observações
Campo Landsat-TM
Identificação/ Interpretação
Validação

Identificação

SPOT

MOSAICO LANDSAT

Resolução espacial aprox. 30 m.

COLEÇÃO DE DADOS EM CAMPO

Coleção de dados por
amostragem aleatória
estratificada
 450 locais distribuídos
sobre 9 sub-áreas ao
longo das estradas
681 observações com
georreferenciados,
descrição de uso da terra

Pastagens
EVI

Banda (data)

PERÍODO CHUVOSO
NOV-JUN
PERÍODO SECO
JUL-OUT

Agricultura
EVI

Banda (data)
AGRICULTURA
PERÍODO CHUVOSO IRRIGADA
NOV-JUN

PERÍODO SECO
JUL-OUT

Florestas

PERÍODO CHUVOSO PERÍODO SECO
NOV-JUN JUL-OUT

CLASSES DE SAÍDA DA ÁRVORE
DE DECISÃO

FLORESTA

AGRICULTURA
USO DA
TERRA
PASTO

USO NÃO
DEFINIDO

CLASSES DE CLASSES FINAIS (SAÍDA
SAÍDA DA DA ÁRVORE DE DECISÃO +
ÁRVORE DE PÓS-PROCESSAMENTO)
DECISÃO
FLORESTA

FLORESTA AGRICULTURA
PASTO

AGRICULTURA USO NÃO DEFINIDO
USO DA
TERRA NÃO FLORESTA
PASTO ÁREAS URBANAS
HIDROGRAFIA
USO NÃO
DEFINIDO ÁREAS ABANDONADAS
BORDAS

ANO
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009

Floresta
Agricultura
Pastagem
Floresta Alterada
Água
Não Floresta
Área Urbana
Área Abandonada

Validação com pontos extraídos de series históricos de Imagens Landsat-TM5

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

RESULTADOS DA VALIDAÇÃO
VALIDAÇÃO COM DADOS DE CAMPO (SOBREVÔOS +
TERRESTRE) ANO 2009
PONTOS VISITADOS: 681
PONTOS DESCONSIDERADOS: 38
PONTOS CONSIDERADOS: 643
ERROS NA CLASSIFICAÇÃO: 33
ACERTOS: 610
ÍNDICE DE EXATIDÃO GLOBAL: 94,9%, KAPPA: 0,89
2001-2009
VALIDAÇÃO COM IMAGENS LANDSAT-TM5 SÉRIE HISTÓRICO
PONTOS ANALISADOS: 1206 (134 PONTOS SOBRE 10
IMAGENS SOBRE 9 ANOS)
ERROS NA CLASSIFICAÇÃO: 79
ACERTOS: 1127
ÍNDICE DE EXATIDÃO GLOBAL: 93,7%, KAPPA: 0,93

Conclusões
1. Metodologia abordada possibilitou o mapeamento do uso
da terra na área de estudo para o período de 2001 ate
2009
2. O uso de bases de imagens de alta resolução (Landsat-
TM e SPOT), conhecimento de campo e dados de
campo, facilitou a classificação
3. Uso de dados de diferentes escalas espaciais;
campo, sobrevôos, imagens SPOT, Landsat-TM5 e
MODIS) facilitou interpretação e construção de árvore de
decisão
4. Series anuais de uso e cobertura da terra permitem
analisar mudanças de cobertura e de uso da terra, estes
dados podem ser usados para maior entendimento de
práticas de uso e conversões espaço-temporais do uso e
de cobertura

Trabalhos em andamento
1. Testando outros classificadores
2. Diferenciar sistemas agrícolas (intensidade de
uso, tipos de cultivos...)
3. Análise espaço-temporal de mudanças de cobertura
e uso da terra
4. Expandir a pesquisa para outras regiões da Bioma
Amazônia
5. Análises temáticas  impactos ambientais (Áreas
Abandonadas, fragmentação)
6. Análise em diferentes níveis geográficos
{bacias, municípios, propriedades (SIMLAM)}
7. Novas coletas em campo

Analise de áreas abandonados SOMENTE
SOMENTE GREENPEACE
TERRACLASS

POSSÍVEL
EFEITO DE BORDA

CONCORDÂNCIA

POLÍGONOS TERRACLASS (INPE (ALMEIDA 2009)
CLASSE ÁREAS ABANDONADAS 2008 (GREENPEACE)

Agradecimentos
• IMAZON (mosaico imagens Landsat-TM)
• SEMA (imagens SPOT)
• INPE (shapefiles das culturas anuais de
cana-de-açucar (CANASAT)

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