1. O documento descreve um mapeamento multitemporal do uso da terra no bioma Amazônia do estado de Mato Grosso entre 2001-2009 usando imagens MODIS.
2. Foi analisada a dinâmica espacial e temporal do desmatamento e sua relação com o uso da terra na região.
3. Oito classes de uso da terra foram mapeadas anualmente com alta precisão, permitindo entender as mudanças no uso do solo e suas implicações ambientais.
1. 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
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)
8. 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
9. 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)?
13. 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
14. 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)
15. 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)
16. 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
17. IMAGEM MODIS EVI PRODUTO MOD13Q1 – 16 DIAS
h11v0 h12v0 h13v0
9 9 9
h11v1 h12v1 h13v1
0 0 0
Bioma Amazônia
Mato Grosso
18. 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
19. 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
20. 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)
21. Processo interativo para
construção da árvore de MODIS-EVI
decisão
Classificação Reconhecimento
Observações
Campo Landsat-TM
Identificação/ Interpretação
Validação
Identificação
SPOT
25. 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
31. CLASSES DE SAÍDA DA ÁRVORE
DE DECISÃO
FLORESTA
AGRICULTURA
USO DA
TERRA
PASTO
USO NÃO
DEFINIDO
32. 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
43. Validação com pontos extraídos de series históricos de Imagens Landsat-TM5
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
44. 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
45. 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
46. 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
47. Analise de áreas abandonados SOMENTE
SOMENTE GREENPEACE
TERRACLASS
POSSÍVEL
EFEITO DE BORDA
CONCORDÂNCIA
POLÍGONOS TERRACLASS (INPE (ALMEIDA 2009)
CLASSE ÁREAS ABANDONADAS 2008 (GREENPEACE)
48.
49. Agradecimentos
• IMAZON (mosaico imagens Landsat-TM)
• SEMA (imagens SPOT)
• INPE (shapefiles das culturas anuais de
cana-de-açucar (CANASAT)