Estudo da dinâmica na paisagem da Amazônia Oriental através de técnicas de geoprocessamento

• Main Author: Orlando dos Santos Watrin
• Other Authors: Mário Valério Filho
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 1994
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1912/2005/07.20.04.28.01

Na avaliação dos processos de ocupação da região amazônica, a necessidade de estudos de monitoramento da vegetação e de mudanças no uso da terra através de metodologias com ações integradas de investigação torna-se imprescindíveis. Neste contexto, o presente trabalho apresenta e discute a integração de algumas técnicas de processamento de imagens digitais e sistemas de informação geográfica, associadas com dados e informações de levantamentos de campo, para contribuir no estudo temporal da cobertura vegetal e uso da terra do município de Igarapé-Açu (PA). Para isso, dados TM/LANDSAT foram submetidos a diferentes técnicas de processamento digital no analisador de imagens multiespectrais SITIM/INPE. Para reconhecimento das feições espectrais presentes na paisagem, selecionou-se um modulo teste na imagem de 1991, onde foram aplicadas técnicas de realce, tais como, Ampliação Linear de Contraste, Razão de Bandas, e as Transformações por IHS, por Componentes Principais, e por Decorrelação de Bandas. Foram testadas técnicas de segmentação de imagens e de classificação de regiões (algoritmo Isoseg), implementados no SPRING/INPE. Considerando os dados e informações obtidas no campo, os produtos gerados por aquelas técnicas foram analisados e submetidos à avaliação, sendo selecionados aqueles que se mostraram mais apropriados aos objetivos do trabalho. A partir do conjunto de informações já obtidas, as imagens dos anos de 1984, 1988 e 1991 foram submetidas a atenuação dos efeitos atmosféricos e registro de imagens. As imagens de interesse foram então classificadas através de um processo hibrido, onde a utilização do algoritmo K-Médias possibilitou conhecer a variabilidade espectral das classes de interesse e subsidiara coleta de amostras de treinamento para o classificador MAXVER. Assim, foi possível a definição de uma legenda temática formada por quatro classes de cobertura vegetal (Floresta Ombrófila Densa e os estádios Avançado, Intermediário e Inicial da Sucessão Secundaria), e cinco classes de uso da terra (Solo Exposto, Cultura Anual/Semi-Perene, Cultura Perene, Pasto Limpo e Pasto Sujo). As imagens classificadas foram migradas para o sistema de informação geográfica SGI/INPE, sendo feitas análises referentes à quantificação de área e analise da dinâmica das classes mapeadas, considerando os anos de interesse. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que a metodologia empregada pode potencialmente atender aos estudos da dinâmica da paisagem em ambientes tropicais úmidos. Adicionalmente, tal proposta mostro ser uma ferramenta valiosa para associar as atividades de uso das mudanças ocorridas a nível de cobertura vegetal, no contexto de áreas onde e desenvolvida uma agricultura baseada no processo de corte e queima. === To evaluate the occupation processes in the Amazon region, the vegetation monitoring and land use changes analysis using methodologies of integrated investigation are extremely required. In this context, this work presents and discusses the integration of digital image processing techniques and Geographic Information Systems associated with field information to contribute in the study of the vegetation cover and land use changes in the Igarapé-Açu region, Pará State. For this, Landsat TM data were submitted to different digital image processing techniques using SITIMIINPE Digital Image Analyzer. For the image spectral features reconnaissance, a 1991 image module was selected in which the image enhancement techniques such as: linear contrast stretch, band ratio, and the transformations by IHS, by principal components and by band decorrelation were applied. Furthermore, image segmentation techniques as well as classifier by regions (Isoseg algorithm) implemented at SPRING/INPE were tested. Taking into account field information, those products generated by the techniques mentioned above were evaluated and the more appropriated products were selected for this study. From the information set already obtained, the 1984, 1988, and 1991 images were submitted to the attenuation of atmospheric effects and image registration. The scenes of interest were then classified using a hybrid classifier where K-means classifier was used to learn on the spectral variability of those classes of interest and to give subsidies to obtain training samples for the Maximum-likelihood classifier (MAXVER). So it was possible to define a thematic legend with four classes of vegetation cover (dense ombrophilous forest, and the initial, intermediate and advanced stage of secondary regrowth) and five classes of land use (bare soil, annual crops, perennial crops, pasture and pasture with invasion of weeds). The classified images were migrated into the Geographic Information System (SGIIINPE), and an analysis was made on the quantification of the area of interest and of the dynamics of the mapped classes considering the years of interest. The obtained results indicate that the methodology employed in this study could potentially be used for the dynamics of landscapes studies in the humid tropical environments. In addition, the methodology proposed in this study showed to be a valuable tool for associating the land use activities to the changes occurred in the vegetation cover, especially in areas where the agricultural activity is based on the slash-and-burn process.