Detecção do Desflorestamento da Amazônia Legal em Tempo Real – Projeto DETER

Valeriano, D.M.Shimabukuro, Y.E.Duarte, V.Anderson, L.O.Espirito-Santo, F.D.B.Arai, E.Maurano, L.E.Souza, R.C.Freitas, R.M.Aulicino, L.Almeida, C.

DETER: Metodologia

•Referência: desmatamento levantado pelo PRODES do ano anterior

•Detecção mensal de mudança em áreas florestadas sem cobertura de nuvens

•Disseminação rápida de resultados: site internet

DETER – Sensores

TERRA e AQUA

MODIS - Moderate-resolution

Imaging Spectroradiometer36 bandas

Resolução temporal: 3 diasResolução espacial: 250 m

CBERS - China-Brazil Earth Resources Satellite

Sensor WFI

2 bandas

260 m de resolução

Repetitividade: 5 dias

DETER: Estudo de viabilidade:

Comparação da aplicação da metodologia do PRODES (*) em dados MODIS

(*) Transformação dos dados por algoritmo de mistura espectral, segmentação e classificação por campos e edição de ambigüidades

(Requer reamostragem da imagem do Infravermelho médio de 500 m para 250

m)

–8 cenas Landsat seqüenciais em 2002

–8 cenas Terra/MODIS

•(Anderson, 2003)

LANDSAT ETM+ - TERRA MODIS 2002/182

TERRA MODIS 2002/166 / PRODES 2001

TERRA MODIS 2002/278: Alerta Modis (166 - 278)

TERRA MODIS 2002/278 / PRODES 2002

LANDSAT ETM+ - ÁREAS MAPEADAS (M2)

Desmatamento bruto a partir do PRODES 2001

440000000540000000640000000740000000840000000940000000

10400000001140000000

prod

es 0

116

618

219

821

423

024

626

227

8

data

area

des

flo

rest

ada

ETM+

LANDSAT ETM+ - ÁREAS MAPEADAS (M2)

Área desmatada entre junho e outubro de 2002

0

200

400

600

800

1000

1200

166 182 198 214 230 246 262 278 prodes02

dias julianos

Áre

a em

Km

2

ETM+

MODdia

Estação recepção

Cuiabá/MT

Imagem MODIS mais atual possível

Base do Desmatamento anos anteriores

DETER: estrutura

Projeto PRODES

Processamento SJCampos: Sistema SPRING – detecção dos novos

desmatamentos

Produtos Internet: Banco de Dados TERRALIB

Fiscalização: sala situação IBAMA e outras instituições

OS DADOS HISTÓRICOS DO PRODES DIGITALOS DADOS HISTÓRICOS DO PRODES DIGITAL

NECESSITAM DE COMPLEMENTAÇÃO E DE NECESSITAM DE COMPLEMENTAÇÃO E DE SEREM REPOSICIONADOS SOBRE AS SEREM REPOSICIONADOS SOBRE AS

IMAGENS IMAGENS MODISMODIS

IMAGENS MODIS (Mosaico de 12 a 27 de agosto de 2003)R(MIR) G(NIR) B(Red)

REPOSICIONAMENTO E COMPLEMENTAÇÃO DA EXTENSÃO DO PRODES DIGITAL 2000 SOBRE A IMAGEM MODIS

(mosaico de 12 a 27 agosto 2003)

DETALHE - MOSAICO MODIS - 22abr - 07maio 2004

FRAÇÃO SOLO FRAÇÃO SOMBRA FRAÇÃO VEGETAÇÃO

Rio

Xin

gu

IMAGEM FRAÇÃO SOLO (mosaico 22 abril a 07 maio de 2004)

RESULTADO DA CLASSIFICAÇÃO DA FRAÇÃO SOLO

CLASSIFICAÇÃO DA IMAGEM MODIS (mosaico 22 abril a 07 maio de 2004)EXTENSÃO TOTAL_AGOSTO 2003 + MUDANÇA ATÉ 07 MAIO + IMAGEM

EXTENSÃO TOTAL_AGOSTO 2003 SOBRE IMAGEM MODIS (22abr-07maio 2004)

NOVA EXTENSÃO TOTAL ATÉ 07 DE MAIO DE 2004 SOBRE IMAGEM MODIS (22abr-07maio)

EXTENSÃO TOTAL ATÉ 07 DE MAIO DE 2004 SOBRE IMAGEM DE 21 MAIO

CLASSIFICAÇÃO DA IMAGEM MODIS DIÁRIA DE 21 DE MAIO DE 2004

MOSAICO MODIS 16 - 22 ABRIL 2004

16 abril 17 abril 18 abril 19 abril 20 abril 21 abril 22 abril

Mosaicos Modis: Produtos gerados no INPE

Forma de Acesso aos Resultados do DETER

http://www.obt.inpe.br/deter

Análise de viabilidade da aplicação do WFI no DETER

•Preparação de mosaicos estaduais georreferenciados

•Estudo de caso com comparação entre resultados obtidos com WFI e CCD – Rondônia e Mato Grosso

Mosaico WFI – Rondônia (2004)

Mosaico WFI – Mato Grosso (2004)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso)(WFI (5/Jul/04) área da cena CCD 170/110)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (cena CCD 170/110)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (Detecção de desmatamento na cena CCD 170/110)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (Detecção de desmatamento com WFI)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (cena CCD 170/110 - Detalhe)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (WFI - Detalhe)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (Detecção de desmatamento na cena CCD 170/110 - Detalhe)

Teste de Viabilidade (Mato Grosso) (Detecção de desmatamento na WFI - Detalhe)

Análise de concordância entre resultados:

•Comparação polígono a polígono

•Comparação adicionando buffers:•250 m •500 m

Resultados

Necessidade de monitoramento intenso

MERIS

MDCII

Análise de padrões de desflorestamento

Padrão Geométrico

Padrão Irregular

Padrão Linear

Modelo 2 – Frac/Shape (86%)(treinam: 36 inst. / teste: 36 inst)

=== Confusion Matrix ===

a b c <-- classified as

9 3 0 | a = GEO

0 12 0 | b = IRR

2 0 10 | c = LIN

Modelos e a dependência de escala dos padrões de desflorestamento

• Evidências experimentais de que as descrições qualitativas dos

padrões não são independentes de escala

– Aspectos como área e perímetro são relevantes para identificar os

padrões de ocupação

• Exemplo:

– Padrão Irregular: geralmente associado à agricultura de subsistência e

atividades minoritárias - áreas são "pequenas"

– Padrão Geométrico: relacionado a desflorestamentos em larga escala

para agroindústrias e outros empreendimentos - áreas são tipicamente

"grandes"

Proporção de PadrõesARIPUANÃ

Proporção de PadrõesARIPUANÃ - 2003

Proporção de Padrões GEO ARIPUANÃ - 2003

Padrões GeométricosAripuanã – 1997 a 2003

Proporção de PadrõesNOVO PROGRESSO

Proporção de PadrõesNOVO PROGRESSO - 1997

Proporção de PadrõesNOVO PROGRESSO - 1997

Proporção de Padrões - IrregularNOVO PROGRESSO - 2001

Proporção de Padrões - IrregularNOVO PROGRESSO - 2001

Padrões GeométricosNovo Progresso – 1997 - 2003

Proporção de PadrõesTERRA DO MEIO

Proporção de PadrõesTERRA DO MEIO - 2000

Proporção de Padrões – GeométricoTERRA DO MEIO - 2000

Proporção de PadrõesTERRA DO MEIO - 2000

Proporção de Padrões - IrregularTERRA DO MEIO - 2001

Padrões Irregulares Terra do Meio – 1997 a 2003

Problemas de uso de mosaico

Problemas de uso de mosaico

Problemas de uso de mosaico

Conclusões

• Acesso franco da sociedade a informação sobre o estado e a dinâmica do desmatamento na Amazônia

• Meios para órgãos governamentais avaliar desempenho de políticas públicas

• Meios para demandas da sociedade relativas ao controle do desmatamento

PRODES Pretérito

1985 – Convênio Acre

1988 – Convênio Acre

1991 – Convênio Acre

1994 – Convênio Acre

2000 – PRODES

2004 – PRODES

2004 – PRODES

classe média ln(média) Área

6-25 15,5 2,7 5933

25-50 37,5 3,6 2735

50-100 75 4,3 2784

100-200 150 5,0 2804

200-500 350 5,9 3662

500-1000 750 6,6 2418

1000-2000 1500 7,3 1873

Tamanho X Área

y = 3580,3e-0,0004x

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 500 1000 1500 2000

Tamanho de polígono

Áre

a

Dimensão Fractal

y = -568,99x + 6057,2

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0

ln (tamanho de polígono)

Áre

a