sensoriamento remoto e sig aplicado no uso e ocupação do solo na

SENSORIAMENTO REMOTO E SIG APLICADO NO USO E OCUPAÇÃO DO
SOLO NA BACIA DO RIO SÃO LAMBERTO NO NORTE DE MINAS GERAIS
FERNANDES, Marianne Durães1
Universidade Estadual de Montes Claros - UNIMONTES
[email protected]
OLIVEIRA, Gustavo Henrique Gomes de2
Universidade Aberta do Brasil – UAB/Unimontes
[email protected]
NOBRE, Bruno Alves3
Universidade Estadual de Montes Claros – UNIMONTES
[email protected]
Resumo
O Sensoriamento Remoto e o Sistema de Informações Geográficas – SIG são
ferramentas que nos auxiliam na localização e na análise de áreas. Essas Geotecnologias
proporcionam um melhor conhecimento do objeto estudado, em especial neste caso uma
bacia hidrográfica. A bacia hidrográfica do rio São Lamberto está situada na
mesorregião do Norte de Minas Gerais. O São Lamberto é afluente da margem direita
do rio Jequitaí e sua nascente está localizada no município de Bocaiúva. Nesse contexto,
este artigo tem como objetivo analisar os problemas ambientais na bacia do rio São
Lamberto localizado no Norte de Minas Gerais, através do auxilio das geotecnologias.
Com isso observamos que ao longo do tempo, esta bacia vem sofrendo alterações
ambientais, provocadas em parte pela retirada da vegetação natural. A metodologia
utilizada para a realização desse estudo foram técnicas de sensoriamento remoto e a
utilização do SIG. A partir do sensoriamento remoto foi possível mapear os usos da
terra presentes na área de estudo, onde foram encontrados vários usos e ocupações do
solo, em especial a forte presença da pastagem para criação de gado, localizada na parte
alta da bacia, isto é, onde se encontra a nascente e área de recarga hídrica sendo um dos
problemas observado. Porém também destacamos que mesmo a bacia apresentando essa
forte presença de pastagem, ainda sim possui 54,86% de vegetação natural do bioma
cerrado, havendo assim a necessidade de sua conservação. Portanto este estudo vem a
contribuir para o conhecimento de quais são os principais usos da terra nesta área e para
futuros planejamentos de uma melhor gestão da bacia hidrográfica.
Palavras-chave: Bacia Hidrográficado São Lamberto, Uso do solo e Sensoriamento
Remoto.
1
Graduanda do Curso de Geografia da Universidade Estadual de Montes Claros UNIMONTES.
2
Graduando do Curso de Geografia da Universidade Aberta do Brasil- UAB/UNIMONTES.
3
Graduando do Curso de Geografia da Universidade Estadual de Montes Claros UNIMONTES.
INTRODUÇÃO
A utilização do sensoriamento remoto e o Sistema de Informação Geográfica – SIG são
ferramentas que contribuem para uma melhor análise das questões ambientais, pois
estas servem para o diagnóstico e monitoramento de grandes extensões de áreas. A
preservação e a conservação da vegetação natural possui fundamental importância para
uma bacia hidrografia, pois esta contribui para minimizar os efeitos do assoreamento
nos rios, a qualidade das águas e para a manutenção dos elementos bióticos e abióticos.
Christofoletti (2003, p.65) afirma que:
Todos os acontecimentos que ocorrem na bacia de drenagem
repercutem, direta ou indiretamente, nos rios. As condições climáticas,
a cobertura vegetal e a litologia são fatores que controlam a
morfogênese das vertentes e, por sua vez, o tipo de carga detrítica a
ser fornecida ao rio.
Diante destas contribuições para a conservação da biodiversidade, este estudo objetivou
realizar uma análise dos usos e ocupação do solo na bacia do rio São Lamberto
localizada no Norte de Minas Gerais, pois esta é uma das sub-bacias do rio São
Francisco, sendo um afluente da margem direita do rio Jequitaí com sua nascente
localizada no município de Bocaiúva. Este estudo pode vir a contribuir para um melhor
conhecimento e gestão da bacia do rio São Lamberto.
Botelho (1999) conceitua bacia hidrográfica sendo uma área drenada por um rio
principal e seus afluentes, delimitada por divisores de águas, possuindo assim a cota
mais alta. Tucci (2000) ratifica que as bacias hidrográficas são compostas por um
conjunto de vertentes, possuindo uma rede de drenagem, sendo formada por cursos
d’água que confluem, resultando assim no escoamento em um leito único, o exutório.
A metodologia utilizada baseou-se em referencial bibliográfico, técnicas de
sensoriamento remoto e SIG. Uma vez que foi detectada a presença da monocultura de
eucalipto, pastagem e cultivo, entretanto ainda há presença considerável da cobertura
vegetal nativa, bioma Cerrado, caracterizada como fisionomia o cerrado típico e mata
ciliar na bacia do São Lamberto, observando a sua conservação, esta que por sua vez
deve ser preservada devido à funcionalidade ambiental e riqueza natural.
Veloso et al (2011), aponta que o estudo ambiental de bacias hidrográficas justifica-se
pela visão integrada de todos os elementos do meio, essa análise permite o
gerenciamento de medidas públicas e também a fiscalização de irregularidades como o
desmatamento e a remoção das zonas ripárias. O avanço das Geotecnologias utilizandose de softwares capazes de analisar imagens de satélites permite o monitoramento eficaz
desse sistema a distância.
METODOLOGIA
Primeiramente foi realizada uma pesquisa bibliográfica de autores que discutem essa
temática e também aplicações de ferramentas tecnológicas no estudo de bacias
hidrográficas, posteriormente para examinar a bacia do Rio São Lamberto no Norte de
Minas Gerais, consultou – se o site da Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias
(EMBRAPA) para obtenção da imagem Shutle Radar TopographicMission(SRTM),
buscando as cartas de escala1:250. 000 SE-23-X-A e SE-23-X-C. Esta carta foi utilizada
no Software ArcGis Map10 para delimitação da bacia do rio São Lamberto. Após
delimitação da bacia, foram obtidos os dados orbitais no site do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE). As imagens utilizadas são do sensor TM do Satélite
Landsat5, com resolução espacial de 30 metros no pancromático e no espectral de 7
bandas. As bandas 3,4 e 5 da orbita 218 do ponto 72.
No ArcGis 10 as imagens foram tratadas, gerando uma composição multiespectral. Feita
a composição, realizou-se o registro das imagens, utilizando-se a base de arquivo no
formato shape de hidrografia do Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM). Em
seguida, foi gerado o mosaico, que foi recortado pelo limite da bacia do rio São
Lamberto.
Posteriormente ao recorte, foi realizado o procedimento de vetorização das mascaras.
Em seguida as imagens foram classificadas com técnica de classificação supervisionada,
baseada no uso de algoritmos para determinação de pixels e para a obtenção das classes
de uso do solo utilizou-se do classificador MAXVER, utilizando técnicas de
fotointerpretação para ratificação da técnica de classificação supervisionada.
Para classificação da imagem utilizaram-se as classes de uso do solo, vegetação natural,
pastagem, eucalipto e cultivo. Após classificação, as classes foram convertidas de
matriz pra vetor. Realizou-se o gerenciamento do cálculo de área de cada classe em
quilômetros quadrados, após o cálculo de área os dados obtidos foram tabulados e
aplicados em tabelas viabilizando a análise da bacia. Por fim foi elaborado o mapa
temático do uso e ocupação do solo da bacia do rio São Lamberto.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
O mapeamento a partir das imagens de satélite da bacia estudada nos permitiu realizar
análise e localizar as áreas dos seus diferentes usos, ocupação do solo e cobertura
vegetal. Pois este estudopossibilita conhecer as diversas funcionalidades do solo
ocupado pelo homem, ROSA (2003) ressalta que:
O estudo do uso da terra e ocupação do solo, consiste em buscar o
conhecimento de toda a sua utilização por parte do homem ou, quando
não utilizado pelo homem, a caracterização dos tipos de categorias de
vegetação natural que reveste o solo, como também, suas respectivas
localizações. (ROSA, 2003, p. 148)
Através do processo da fotointerpretação tornou-se possível a compreensão e
localização dos diversos usos e ocupação da terra localizadas na bacia do rio São
Lamberto. ROSA (2003, p. 145) conceitua que “A fotointerpretação é o processo que
utiliza um raciocínio lógico, dedutivo e indutivo para compreender e explicar os objetos,
feições ou condições estudadas”, diante dessa discussão, foi possível observar no mapa
01, há presença das diversas classes de uso e ocupaçãoda terra no perímetro da bacia.
Mapa 01. Uso solo na Bacia do rio São Lamberto no Norte de Minas Gerais.
A tabela 01 nos mostra em maior precisão os diferentes tipos de uso e ocupações do
solo, sua a quantidade distribuída em Km² e aporcentagem que foram encontrados na
bacia do São Lamberto, durante o ano de 2011.
Tabela 1. Tipos de uso e ocupação do solo na bacia do rio São Lamberto no ano de
2011.
Uso do solo
Área em km2
Percentual
Cultivo Pastagem Eucalipto Área
5
de 0,42%
Vegetação
Urbana
Natural
Total
520,3
11
1,75
654
1.192
43,65%
0,92%
0,15%
54,86%
100%
uso
Fonte: FERNANDES, M.D; OLIVEIRA, G.H.G; NOBRE, B.A., 2012.
Observa-se com análise do mapa e da tabela que a área total da bacia do rio São
Lamberto é de 1.192Km², tendo como área antropizada pelo uso e ocupação do solo foi
de 45,14%, dividido com a presença de 0,42% da área de cultivo, 43,65% de pastagem,
0,92% de eucalipto e 0,15% de área urbana.
A área que corresponde à vegetação natural mostrada no mapa é de 54,86%, por sua vez
inserida no bioma Cerrado, caracterizado pela formação fisionômica vegetal de cerrado
típico e a presença de algumas vegetações de mata ciliar.Chagas et al (1997), descreve
que o bioma cerrado é entendido como um complexo vegetacional em que possui um
maior destaque a formação fisionômica do cerrado típico, onde se caracteriza por
apresentar características com a presença de duas estruturas que são definidas, havendo
assim dois estratos, sendo eles: o arbóreo-arbustivo e o herbáceo.
De acordo com os resultados obtidos neste estudo, fica evidente a presença considerável
de 520,3 Km² de área de pastagem na bacia do rio São Lamberto, mas também
destacamos ainda há a presença considerável de 654 Km² da vegetação com
características do Cerrado, fica evidente com a análise do mapa, que á área de pastagem
está ao longo do leito do rio, portanto percebe-se que as áreas de preservação
permanente (APP) não foram respeitadas. De acordo com a lei nº 4.771 de 15 de
setembro de 1965 do Código Florestal as APP’s são áreas cobertas ou não por
vegetação natural, com a funcionalidade ambiental de preservação dos recursos
hídricos, paisagem, biodiversidade, estabilidade geológica, o fluxo gênico de fauna e
flora e por fim a proteção do solo com o objetivo de assegurar o bem-estar das
populações.
Lima e Zakia (2004) asseguram que as zonas ripárias possuem funções de relevância
como geração no escoamento direto em microbacias; facilitando a rápida vazão durante
e após a precipitação; a quantidade da água, as matas ciliares estas contribuem para o
aumento da capacidade do armazenamento de água, contribuindo para o aumento da
vazão na estação de seca e na melhoria da qualidade da água, devido a maior parte dos
nutrientes liberados dos ecossistemas terrestres, são transportados em soluções no
escoamento subsuperficial. As zonas ripárias colaboram para o processo de ciclagem
dos nutrientes, com isso ajuda na estabilidade do processo de ciclagem geoquímica da
microbacia. Além de contribuir na criação de habitats favoráveis para a biótica aquática.
Com isso o Sensoriamento Remoto juntamente com o SIG, nos auxiliou no
conhecimento das ocupações da área da bacia, assim Rosa (2003) concorda na eficácia
dessas ferramentas para mapear, monitorar os recursos naturais e a análise das áreas.
Além disso, Crepasiet al (2001) nos aponta que estas ferramentas nos proporcionam o
conhecimento dos mecanismos atuantes nas unidades de paisagem natural, o que
permite a orientação das atividades desenvolvidas na região e possibilita evitar
agressões ao meio ambiente e a obtenção de maior produtividade, além de direcionar
ações corretivas dentro das áreas onde ocorre o uso inadequado.Silva e Rosa (2009)
destaque que:
Desta forma, o uso das geotecnologias para o monitoramento e
planejamento do uso sustentável dos recursos naturais tem se
difundido cada vez mais e facilitado o desenvolvimento de estudos
ambientais. Uma ampla tecnologia existente permite o uso de
ferramentas e produtos capazes de facilitar e agilizar o levantamento,
mapeamento e análise dos recursos naturais existentes. (SILVA e
ROSA, 2009, p. 240).
Segundo Ross e Del Prette (1998), que a referência da bacia hidrográfica é a água,
contudo não se torna o único sistema ambiental, ressaltando também o solo, flora e
fauna e outros. Diante disso sabemos da interação direta dos recursos naturais e da
relevância do conhecimento destes, para um planejamento ambiental eficaz e melhor
gestão da bacia hidrográfica. De acordo com ROSA (2003) sobre a necessidade do
conhecimento dos usos da terra:
O conhecimento atualizado da distribuição e da área ocupada pela
agricultura, vegetação natural, áreas urbanas e edificadas, bem como
informações sobre as proporções de suas mudanças, se tornam cada
vez mais necessárias aos legisladores e planejadores, seja ao nível de
governo federal, estadual ou municipal, para permitir a elaboração da
melhor política de uso e ocupação do solo. (ROSA, 2003, p. 149)
Através desse conhecimento e análise das áreas em especial as bacias hidrográficas,
auxiliam assim na formulação de politicas públicas e com isso uma melhor eficácia na
gestão das bacias hidrográficas. Silva (2009) aborda que o monitoramento das bacias
hidrográficas torna-se relevante para que possa haver a proteção da cobertura vegetal na
área.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Visto que o conhecimento dos principais usos e ocupações na bacia do rio São
Lamberto no norte de Minas Gerais, auxiliado por técnicas de Sensoriamento Remoto
juntamente com o Sistema de Informações Geográficas – SIG é visível a esta bacia
apresentar consideráveis áreas de pastagem, mas também é destacada a presença
considerável de vegetação nativa do bioma cerrado. Através disso torna-se relevante
esta análise e diagnóstico, para a contribuição de um melhor planejamento ambiental e
gestão da bacia do São Lamberto, pois, além de serem ferramentas de mapeamento e
levantamentos de dados de uma determinada região, são meios de alto poder prático o
que auxilia e direciona a eficiência de futuras ações ambientais e de correção em dada
área de estudo.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Laboratório de Geoprocessamento da Universidade Estadual
de Montes Claros - UNIMONTES.
REFERÊNCIAS
BOTELHO, Rosangela Garrido Machado. Planejamento Ambiental em Microbacia
Hidrográfica. In: GUERRA, Antonio José Teixeira; SILVA, Antonio Soares da;
BOTELHO, Rosangela Garrido Machado (coord.). Erosão e conservação dos solos:
conceitos, temas e aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1999. p. 340. 269 - 300
p.
CHAGAS,et al. Proteção do bioma dos Cerrados e de seus subsistemas úmidos.
Belo Horizonte: FEAM, 1997.
CHRISTOFOLETTI, A. Análise de bacias hidrográficas. Geomorfologia. 2. Ed. São
Paulo: Edgard Blucher, 2003.
CREPASI, Edison; MEDEIROS, José Simeão de; FILHO, Pedro Hernandez;
FLORENZANO, Teresa Gallotti; DUARTE, Valdete; BARBOSA, Cláudio Clemente
Faria. Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento Aplicado ao Zoneamento
Ecológico - Econômico e ao Ordenamento territorial.
São José dos Campos:
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). p. 01 – 123, junho de 2001.
LIMA, W. P.; ZAKIA, M. J. B. Hidrologia de Matas Ciliares inMatas ciliares:
Conservação e recuperação. 1 ed. São Paulo: Ricardo Ribeiro e Hermogenes de
Freitas, 2004.
Presidência
da
república
casa
civil.
Disponível
em:
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/L4771.htm>. Acesso em 19/08/2012.
ROSA, Roberto. Introdução ao Sensoriamento Remoto. 5ª ed. Uberlândia. Ed. da
Universidade Federal de Uberlândia. 2003, p. 238.
ROSS, Jurandyr Luciano Sanches; DEL PRETTE, Marcos Estevan. Recursos Hídricos e
as Bacias Hidrográficas: Âncoras do Planejamento e Gestão Ambiental. RDG - Revista
do Departamento de Geografia - USP, São Paulo, n.12, p. 89-121, 1998.
SILVA, Mirna Karla Amorim; ROSA, Roberto. Unidades Geoambientais do Cerrado
Mineiro. Caminhos de Geografia - revista on line, Uberlândia, v. 10, n. 31, p. 239 –
248, Set/2009. Disponível em: <http://www.ig.ufu.br/revista/caminhos.html>.
TUCCI, C. E. M.; MARQUES, D.M. (orgs). Avaliação e controle da drenagem
urbana. Editora da UFRGS: 2000. 512p.
VELOSO, G. A.; LEITE, M, E.; ALMEIDA, I. S. de. Aplicação da geotecnologia no
estudo da preservação/supressão da mata ciliar na bacia do rio Riachão/MG. Revista de
Geografia. (Recife). V. 28, nº 2, 2011. p. 165-184.