SISTEMA DE GESTÃO TERRITORIAL DA ABAG/RP

Métodos

Cartografia do Uso e Cobertura das Terras

Marcelo Guimarães

Os métodos utilizados para elaboração do trabalho foram desenvolvidos em três etapas:

• classificação automática das imagens Landsat recentes;

• refinamento da classificação por meio de interpretação analógica com apoio de fotografias aéreas ortorretificadas, imagens sazonais do satélite CBERS e dados censitários;

• verificação em campo;

• classificação analógica de imagens Landsat históricas;

• organização do material cartográfico e iconográfico.

Classificação automática das Imagens Landsat

A interpretação das imagens foi realizada na escala 1:180.000, considerando a área de 25 ha como menor elemento cartografado. A expressão dos resultados foi elaborada visando atingir a precisão segundo a escala 1:250.000 utilizando as classes temáticas estabelecidas, conforme a Tabela 2. Os dados de uso e cobertura das terras foram obtidos a partir de classificação supervisionada e interpretação digital de imagens do satélite Landsat-ETM+, utilizando o método de classificação automática Máxima Verossimilhança (Maxver).

As áreas urbanas, culturas em pivôs centrais de irrigação, culturas perenes e mineração foram mapeadas anteriormente à aplicação do classificador automático, apoiadas em informações do censo agropecuário do IBGE (1996). Os polígonos resultantes desta digitalização foram convertidos para o formato raster, com o identificador correspondente ao de sua classe na legenda do projeto, para posterior agrupamento com a imagem final, resultante da classificação automática.

Tabela 2: Classes e Chaves de Identificação do Uso e Cobertura das Terras

Para a classificação automática, a coleta de amostras de assinaturas espectrais foi baseada no reconhecimento dos padrões de comportamento espectrais das diferentes classes na imagem, como cor, textura e rugosidade de cada alvo de acordo com a composição colorida utilizada. A partir do reconhecimento de amostras, foram criadas as assinaturas, conforme ilustra a figura abaixo.

Figura 1 - Geração de amostras de assinaturas espectrais.

Com o processo de edição concluído, elaborou-se um mosaico unindo todas as classes, tanto as extraídas pelo processo manual como as obtidas pela classificação automática. Em seguida, as imagens passaram por um processo de vetorização, resultando na elaboração de arquivos em formato shapefile, com dados de identificação das classes de uso e cobertura das terras e área em metros quadrados de cada polígono.

Refinamento da Classificação automática

Com a conclusão do mapeamento resultante da primeira fase do trabalho iniciou-se o refinamento da qualidade da classificação, através da revisão dos polígonos mapeados e comprovação da verdade terrestre obtida por meio das fotografias aéreas, dados censitários e imagens orbitais do satélite CBERS.

Nesta etapa foram empregadas imagens orbitais do satélite CBERS (China Brazil Earth Resources Satellite), disponibilizadas gratuitamente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Elas possibilitaram um ganho significativo na diferenciação e mapeamento das classes de cultura anual e cana de açúcar. Isso permitiu um refinamento do primeiro mapeamento do uso e ocupação das terras para o período 2002/2003. Foram analisadas imagens sazonais do ano de 2004, conforme exemplificado na figura abaixo.

Maio de 2004	Outubro de 2004

Figura 2 – Exemplos de imagens do satélite CBERS , de maio e outubro de 2004, da área de atuação da ABAG-RP.

Verificação em campo

Em função de algumas inconsistências entre alguns dados censitários sobre o uso das terras e aqueles inicialmente calculados a partir dos dados orbitais, duas missões de campo foram programadas e executadas. Uma entre 23 e 28 de janeiro de 2005, envolvendo 8 pesquisadores e percorrendo cerca de 8.000 km e outra, entre 27 a 04 de março de 2005, com três pesquisadores e um percurso de 1.600 km.

Durante essas missões de campo, a equipe multidisciplinar da Embrapa Monitoramento por Satélite realizou percursos terrestres, cobrindo toda a área de estudo, conferindo a precisão do mapeamento, conforme escala de trabalho definida anteriormente. Nessas missões foram coletados pontos através de GPS (Global Position Sistem), armazenando além das coordenadas geográficas, atributos inerentes àquela localização. Na figura abaixo está exemplificado parte dos pontos adquiridos e respectivo banco de dados associado.

De volta ao laboratório, as informações coletadas foram processadas e as cartas finais do uso e cobertura das terras 2002/2003, editadas e finalizadas.

Figura 3 - Exemplo de amostras sobre uso e cobertura terrestres coletadas durante missão de campo.

Classificação de imagens Landsat históricas (1988)

O mapeamento do uso e cobertura das terras em 1988 foi executado através de interpretações e classificações analógicas de imagens Landsat-TM (1988) na escala 1:180.000, discriminando-se alvos com área mínima de 25ha. Observou-se ainda que o erro da correção geométrica entre os mosaicos das imagens na datas históricas e recentes deveria ser inferior à 1 pixel (30 metros).

Uma vez validados os arquivos vetoriais resultantes da classificação de 2002/2003, esses foram sobrepostos às imagens de 1988, sendo gerados novos polígonos correspondentes à situação nessa data.

Organização do material cartográfico e iconográfico

Nesta fase realizou-se operações de interseção entre os shapefiles de uso e cobertura das terras por municípios e por bacias hidrográficas visando elaborar arquivos específicos que retratassem as classes, segundo diferentes critérios de regionalização. A fase final compreendeu a elaboração dos produtos finais utilizando o software ArcGIS, nas escalas 1:500.000 e 1:250.000.