Monitoramento de Queimadas e Incêndios na Região do Parque ... rqueimadas/Projeto_MMA_GIZ/201402... ·

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  • Relatrio Final Fevereiro de 2014

    Monitoramento de Queimadas e Incndios na Regio do Parque Estadual do Jalapo

    em 2007, 2008 e 2009

  • PIETRO DE ALMEIDA CNDIDO

    MAPEAMENTO DE CICATRIZES DE QUEIMADAS NA REGIO

    DO PARQUE ESTADUAL DO JALAPO EM 2007, 2008 e 2009

    Relatrio final de mapeamento de cicatrizes

    de incndios e queimadas dos anos de 2007,

    2008 e 2009, referentes ao termo de

    referncia PN 11.9035.4-001.00, contrato GIZ

    83151538, desenvolvido no INPE.

    So Jos dos Campos, fevereiro de 2014.

  • SUMRIO

    1. INTRODUO .................................................................................................................... 6

    2. REA DE ESTUDO .............................................................................................................. 6

    3. MTODO ........................................................................................................................... 8

    3.1. Aquisio de imagens de mdia resoluo ................................................................. 9

    3.2. Composio de ndices .............................................................................................. 9

    3.3. Segmentao ........................................................................................................... 11

    3.4. Interpretao visual ................................................................................................. 12

    3.5. Auditorias ................................................................................................................ 15

    4. RESULTADOS ................................................................................................................... 16

    4.1. Ano de 2007 ............................................................................................................ 16

    4.2. Ano de 2008 ............................................................................................................ 19

    4.3. Ano de 2009 ............................................................................................................ 21

    4.4. Levantamento temporal .......................................................................................... 23

    5. CONCLUSO .................................................................................................................... 25

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1: rea de estudo ........................................................................................................... 7

    Figura 2: Fluxograma Geral ....................................................................................................... 8

    Figura 3: Fluxograma de processamento ................................................................................. 10

    Figura 4: Elementos da composio de ndices ........................................................................ 13

    Figura 5: Imagens Landsat-TM e composio de ndices .......................................................... 14

    Figura 6: Fluxograma de auditoria ........................................................................................... 15

    Figura 7: rea queimada - 2007 .............................................................................................. 17

    Figura 8: rea queimada e nmero de focos - 2007 ................................................................. 18

    Figura 9: Classe de tamanho de cicatrizes................................................................................ 18

    Figura 10: rea queimada - 2008............................................................................................. 19

    Figura 11: rea queimada e nmero de focos - 2008 ............................................................... 20

    Figura 12: Classe de tamanho de cicatrizes .............................................................................. 20

    Figura 13: rea queimada - 2009............................................................................................. 22

    Figura 14: rea queimada e nmero de focos - 2009 ............................................................... 22

    Figura 15: Classe de tamanho de cicatrizes .............................................................................. 23

    Figura 16: rea queimada e nmero de focos - 2004 a 2010 ................................................... 24

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1: Resultados do mapeamento de rea queimada em 2007 ......................................... 17

    Tabela 2: Resultados do mapeamento de rea queimada em 2008 ......................................... 19

    Tabela 3: Resultados do mapeamento de rea queimada em 2009 ......................................... 21

    Tabela 4: Analise histrica do mapeamento de reas queimadas na regio do PES do Jalapo 24

    LISTA DE EQUAES

    Equao 1: NDVI ..................................................................................................................... 11

    Equao 2: NBR....................................................................................................................... 11

    Equao 3: Diferena de NDVI entre T1 e T2 ........................................................................... 11

    Equao 4: Diferena de NBR entre T1 e T2 ............................................................................. 11

  • 6

    1. INTRODUO

    O presente relatrio refere-se terceira e ltima das trs etapas do Termo de Referencia PN 11.9035.4-001.00, contrato GIZ 83151538, vigente de 01 de setembro de 2013 a 28 de fevereiro de 2014, cujo objetivo o de dar continuidade produo de dados de rea queimada na regio do Jalapo com a anlise de imagens de mdia resoluo (30 metros), apoiando os desenvolvimentos que o INPE est realizando no Projeto GIZ-MMA Preveno, controle e monitoramento de queimadas e incndios florestais no Cerrado.

    As fases do presente contrato se dividem em: 1) mapas e figuras georreferenciados contendo queimadas de 2007, 2008 e 2009; 2) arquivos digitais inseridos na base de dados de validao, e; 3) texto descritivo das atividades realizadas, relatando o mtodo, os resultados e arquivamento dos dados gerados.

    O presente documento resume a metodologia para gerao de cicatrizes de queimada em imagens de mdia resoluo e os resultados finais de rea queimada. So descritos os processos de aquisio de imagens registradas, mapeamento automtico, edio, clculo de rea e padronizao dos dados vetoriais. Os dados de 2007, 2008 e 2009 seguem um padro de apresentao numrica e grfica, ao qual foram adaptados os resultados do mapeamento de cicatrizes dos anos de 2004, 2005, 2006 e 2010, criando assim uma base homognea.

    2. REA DE ESTUDO

    A rea de estudo a Regio do Jalapo, localizado na poro setentrional do Brasil Central, abrigando as maiores unidades de conservao do bioma Cerrado. A presso sobre a regio em termos de controlar desmatamentos, queimadas e incndios florestais, vem crescendo ao longo dos ltimos anos. A localizao remota e as precrias condies de operao das brigadas de incndios nos municpios e nas unidades de conservao tm comprometido o combate efetivo dos incndios e queimadas.

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    Figura 1: rea de estudo

    O retngulo envolvente da cena rbita/ponto Landsat-TM 221/067 cobre as Unidades de Conservao Federais APA Serra da Tabatinga, ESEC Serra Geral do Tocantins e PARNA das Nascentes do Rio Parnaba, alm das Unidades de Conservao Estaduais APA Serra das Mangabeiras do Estado de Piau, APA Jalapo e o Parque Estadual do Jalapo, ambas no Tocantins.

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    3. MTODO

    H atualmente uma demanda por dados e informaes sobre cartografia e estimativas de rea queimada geradas a partir de imagens de mdia resoluo espacial (20 a 30 metros), inexistente de forma sistemtica para o territrio brasileiro. Neste trabalho foi gerada uma base de referncia de reas queimadas em imagens da cena TM 221/67 com resoluo 30 m para os anos 2007, 2008 e 2009, que servir para determinar o padro espacial e temporal da ocorrncia do fogo na vegetao, e para a aferio de algoritmos automticos de monitoramento de reas queimadas no Cerrado.

    Para tanto foi tambm desenvolvido um mtodo de processamento, anlise visual e auditoria dos produtos, de forma a gerar o melhor resultado possvel, resumido no Fluxograma Geral, abaixo (Figura 2).

    Figura 2: Fluxograma Geral

    Para a gerao sistemtica de dados de queimada em imagens orbitais de mdia resoluo adotado um mtodo baseado na composio colorida de ndices espectrais, na qual as cicatrizes de queimadas ocorridas num perodo determinado so destacadas de outras feies que podem ter caractersticas semelhantes s das queimadas. Por se tratar de uma anlise multitemporal, a composio colorida apresenta feies em funo da variao ocorrida no perodo considerado. Sendo assim, os alvos mais constantes ao longo do tempo, como corpos dgua e reas de solo exposto, apresentam-se de forma distinta s cicatrizes de queimadas, j que estas resultam de variaes bruscas do verdor da vegetao.

    A deteco de cicatrizes feita a partir de imagens Landsat-5/TM, adquiridas na plataforma Earth Explorer da USGS, que uma ferramenta online para acesso de imagens de satlite.

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    As cenas selecionadas tm at 10% de cobertura de nuvens. A interpretao das imagens realizada com a composio colorida de ndices espectrais, a partir da qual feito um processo de segmentao, gerando vetores que delimitam as feies na cena. Os vetores so editados, ainda com auxlio da composio de ndices espectrais e das bandas originais das imagens Landsat-5/TM. Os procedimentos so realizados nos aplicativos Erdas Imagine, ArcGIS e Quantum GIS.