Uso Da Terra Mato Grosso

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Multi-temporal analysis of 16-day MODIS EVI data for land use mapping and change monitoring

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Uso Da Terra Mato Grosso

  1. 1. Mapeamento multitemporal (2001-2009) doUso da Terra no Bioma Amazônia do estadodo 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
  2. 2. • Contextualização• Abordagem / metodologia• Resultados• Conclusões• Trabalhos em andamento
  3. 3. PRODES-INPE ate 2009
  4. 4. 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)
  5. 5. 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?
  6. 6. Fonte: http://www.ftssementes.agr.br, Acessado em 29/04/2011
  7. 7. Uso da Terra na Bioma AmazôniaMonitoramento de uso da terra em nível regional da Amazônia é possívelDados consistentes para entender a dinâmica (espaço-temporal) do desmatamento em relação ao uso da terraLacuna de dados & informações, seja espaciais ou não, imprescindíveis para planejamento territorial agrícola e ambiental na paisagem regional
  8. 8. Uso da Terra na Bioma AmazôniaPerguntas 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)?
  9. 9. 2009
  10. 10. 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 BiomeArea: 903.357 km2Mato Grosso Bioma Amazônia = 54% (IBGE) Bioma Area (ha) % AMAZONIA 48288635.24 53.5 CERRADO 35882253.2 39.7 PANTANAL 6085246.367 6.7
  11. 11. Abordagem• Mapeamento de uso da terra na Bioma Amazônia baseadoem analise de series temporais de MODIS-Terra EVI (250m)(16 Dias) (2000 – 2010) ( exemplo: Morton et al., 2006)• Dados MODIS têm alta resolução temporal – permitemanálise 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
  12. 12. 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)
  13. 13. Dados de entradaImagens 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)
  14. 14. A cada 16 diasE Regionals 250 mc A cada anoa Paisageml 30 m X X X X X X X X X Xae Local Xs 2.5 mpa X Xc paisagemial X local 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Tempo
  15. 15. IMAGEM MODIS EVI PRODUTO MOD13Q1 – 16 DIAS h11v0 h12v0 h13v0 9 9 9 h11v1 h12v1 h13v1 0 0 0 Bioma Amazônia Mato Grosso
  16. 16. 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
  17. 17. 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
  18. 18. 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-FLORESTACANASAT 2005 – ÁREAS COM USO MANUAL (2009) ÁREAS URBANAS VETORIZAÇÃO MANUAL (2009) VETORIZAÇÃO (INPE) 2009FLORESTA 2001 – E (PRODES/INPE) NÃO-FLORESTA HIDROGRAFIA (PRODES/INPE 2001-2009 SIPAM) 2009 (INPE)
  19. 19. Processo interativo paraconstrução da árvore de MODIS-EVIdecisão Classificação ReconhecimentoObservações Campo Landsat-TM Identificação/ Interpretação Validação Identificação SPOT
  20. 20. MOSAICO LANDSATResolução espacial aprox. 30 m.
  21. 21. MOSAICO SPOT
  22. 22. COLEÇÃO DE DADOS EM CAMPOColeção de dados poramostragem aleatóriaestratificada 450 locais distribuídossobre 9 sub-áreas aolongo das estradas681 observações comgeorreferenciados,descrição de uso da terra
  23. 23. SOBREVÔO I
  24. 24. PastagensEVI Banda (data) PERÍODO CHUVOSO NOV-JUN PERÍODO SECO JUL-OUT
  25. 25. AgriculturaEVI Banda (data) AGRICULTURA PERÍODO CHUVOSO IRRIGADA NOV-JUN PERÍODO SECO JUL-OUT
  26. 26. FlorestasPERÍODO CHUVOSO PERÍODO SECO NOV-JUN JUL-OUT
  27. 27. CLASSES DE SAÍDA DA ÁRVORE DE DECISÃO FLORESTA AGRICULTURA USO DA TERRA PASTO USO NÃO DEFINIDO
  28. 28. CLASSES DE CLASSES FINAIS (SAÍDA SAÍDA DA DA ÁRVORE DE DECISÃO + ÁRVORE DE PÓS-PROCESSAMENTO) DECISÃO FLORESTA FLORESTA AGRICULTURA PASTO AGRICULTURA USO NÃO DEFINIDOUSO DATERRA NÃO FLORESTA PASTO ÁREAS URBANAS HIDROGRAFIA USO NÃO DEFINIDO ÁREAS ABANDONADAS BORDAS
  29. 29. Resultados
  30. 30. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  31. 31. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  32. 32. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  33. 33. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  34. 34. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  35. 35. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  36. 36. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  37. 37. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  38. 38. ANO200120022003200420052006200720082009 Floresta Agricultura Pastagem Floresta Alterada Água Não Floresta Área Urbana Área Abandonada
  39. 39. Validação com pontos extraídos de series históricos de Imagens Landsat-TM52001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
  40. 40. RESULTADOS DA VALIDAÇÃOVALIDAÇÃO COM DADOS DE CAMPO (SOBREVÔOS +TERRESTRE) ANO 2009PONTOS VISITADOS: 681PONTOS DESCONSIDERADOS: 38PONTOS CONSIDERADOS: 643ERROS NA CLASSIFICAÇÃO: 33ACERTOS: 610ÍNDICE DE EXATIDÃO GLOBAL: 94,9%, KAPPA: 0,89 2001-2009VALIDAÇÃO COM IMAGENS LANDSAT-TM5 SÉRIE HISTÓRICOPONTOS ANALISADOS: 1206 (134 PONTOS SOBRE 10IMAGENS SOBRE 9 ANOS)ERROS NA CLASSIFICAÇÃO: 79ACERTOS: 1127ÍNDICE DE EXATIDÃO GLOBAL: 93,7%, KAPPA: 0,93
  41. 41. Conclusões1. Metodologia abordada possibilitou o mapeamento do uso da terra na área de estudo para o período de 2001 ate 20092. O uso de bases de imagens de alta resolução (Landsat- TM e SPOT), conhecimento de campo e dados de campo, facilitou a classificação3. Uso de dados de diferentes escalas espaciais; campo, sobrevôos, imagens SPOT, Landsat-TM5 e MODIS) facilitou interpretação e construção de árvore de decisão4. 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
  42. 42. Trabalhos em andamento1. Testando outros classificadores2. Diferenciar sistemas agrícolas (intensidade de uso, tipos de cultivos...)3. Análise espaço-temporal de mudanças de cobertura e uso da terra4. Expandir a pesquisa para outras regiões da Bioma Amazônia5. Análises temáticas  impactos ambientais (Áreas Abandonadas, fragmentação)6. Análise em diferentes níveis geográficos {bacias, municípios, propriedades (SIMLAM)}7. Novas coletas em campo
  43. 43. Analise de áreas abandonados SOMENTE SOMENTE GREENPEACE TERRACLASS POSSÍVEL EFEITO DE BORDA CONCORDÂNCIA POLÍGONOS TERRACLASS (INPE (ALMEIDA 2009) CLASSE ÁREAS ABANDONADAS 2008 (GREENPEACE)
  44. 44. Agradecimentos• IMAZON (mosaico imagens Landsat-TM)• SEMA (imagens SPOT)• INPE (shapefiles das culturas anuais de cana-de-açucar (CANASAT)

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