EVOLUÇÃO DA VEGETAÇÃO NA REGIÃO DAS REPRESAS BILLINGS E GUARAPIRANGA (SÃO PAULO, BRASIL)

EVOLUÇÃO DA VEGETAÇÃO NA REGIÃO DAS REPRESAS BILLINGS E GUARAPIRANGA (SÃO PAULO, BRASIL)

Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, UNIFESP, Campus Diadema, SP.

EIXO TEMÁTICO: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS, GEOPROCESSAMENTO AMBIENTAL

RESUMO

O presente estudo refere-se a um exercício realizado na disciplina de Geoprocessamento de Análises Espaciais, componente curricular do curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Campus Diadema. Tem como objetivo a análise temporal da vegetação das represas Billings e Guarapiranga e seu entorno, para os anos de 1996 e 2008, a partir do programa IDRISI Taiga, com imagens Landsat TM5.

Palavras Chave: IDRISI, Billings, Guarapiranga, mudança, vegetação, ocupação, água, MAXLIKE.

INTRODUÇÃO

O programa IDRISI Taiga foi desenvolvido pela Graduate School of Geography. É um software que integra funcionalidades direcionadas ao processamento de imagens e também às aplicações em SIG (EASTMAN, 1998). O método de classificação escolhido para a análise das imagens, foi o supervisionado. Este método consiste na detecção de tipos específicos de cobertura do solo já conhecidos, são identificados exemplos de classes de informação, ou seja, as áreas de treinamento.

A partir do IDRISI foram geradas imagens, a fim de se realizar a análise da evolução da vegetação da paisagem de determinada área, estudada nos anos de 1996 e 2008. A área escolhida compreendeu as represas Billings e Guarapiranga e seus arredores (Figura 1), localizadas na Região Metropolitana de São Paulo. A escolha deveu-se às mudanças ocasionadas pelo avanço da ocupação humana na região e, também, pelas represas representarem grande importância no abastecimento de São Paulo (EDUARDO, 2008).

[pic 1]

Figura 1: Localização da área analisada destacando as represas Billings e Guarapiranga. (Fonte: Google Maps).

Quanto à análise temporal, foram escolhidos anos que tivessem um determinado intervalo entre eles, a fim de ser analisada as mudanças ocasionadas pela ocupação urbana sobre a vegetação. Para observar essas mudanças e a evolução da paisagem, realizou-se a classificação de áreas de estudo em ocupação, água e vegetação, observando-se o aumento e a diminuição dessas áreas na imagem.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para dar-se início ao estudo, foi necessária a aquisição de dados. Para isso utilizou-se imagens Landsat TM5 com 7 bandas espectrais, tanto para o ano de 1996 quanto para 2008, para a área de estudo. Na utilização das imagens no programa IDRISI, realizou-se a transformação das mesmas de “geotiff” para “raster”. Depois, escolheu-se as três bandas espectrais que melhor se adequavam às classificações da área de estudo (ocupação, vegetação e água), tendo melhor adequação as bandas 3R,4B e 5G, que compõem uma imagem padrão da realidade.

Em seguida fez-se o georreferenciamento das bandas, para melhor precisão e padronização das coordenadas, uma vez que toda imagem de satélite apresenta distorções sistemáticas adquiridas no processo de aquisição (D’ Alge, 2001). O processo foi realizado pelo método do ‘vizinho mais próximo’, escolhendo-se oito pontos notáveis na área de estudo sobre a imagem de uma banda Landsat2008.  As coordenadas de cada ponto, então, foram comparadas com a imagem de referência (Google Earth). Pelo modo Edit do IDRISI, criou-se um o arquivo de pontos de controle que georreferenciaram as imagens com o uso do módulo Resample. Este processo foi repetido paras as sete bandas da Landsat1996. Para cada banda utilizou-se a mesma banda da Landsat2008 como "Input Image". Após a correção geográfica, criou-se áreas de treinamento, através da digitalização de polígonos em torno de cada tipo de cobertura de solo, e para cada uma delas atribuiu-se uma assinatura espectral.

A fim de realizar a classificação das imagens utilizou-se o método de classificação supervisionada MAXLIKE. A partir do conjunto de locais de treinamento, o método usa média e variância para estimar a probabilidade de que um dado pixel pertença a dada classe.

Os mapas finais foram comparados com as imagens padrão de realidade feitas com as bandas 3R, 4B, 7G afim de identificar-se possíveis erros de classificação de pixels com refletâncias similares. Para a correção, os pixels mal classificados foram digitalizados   transformando o arquivo “vetorial” resultante em “raster”. Em seguida, realizou-se operações com o modo Overlay do IDRISI, utilizando-se também de booleanas para a digitalização e suavização dos pixels. Por fim, os pixels foram realocados na classe adequada nos mapas classificados finais.  

Para finalizar, foram inseridas nas imagens legenda, título, rosa dos ventos (norte), escala e grade de referência para os mapas finais (Figura 2).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A Figura 2 mostra a classificação pelo método MAXLIKE da região georreferênciada das represas Billings e Guarapiranga nos anos de 1996 e 2008.

A Tabela 1 indica os valores em hectares para cada uma das três categorias selecionadas nos anos de 1996 e 2008 na região georreferênciada das represas Billings e Guarapiranga.

[pic 2]

Figura 2: Região das represas Billings e Guarapiranga nos anos de 1996 (à esq.) e 2008 (à dir.) classificadas pelo método MAXLIKE. Na legenda os atributos de valores 1, 2 e 3 representam as classes água, ocupação e vegetação, respectivamente.

Tabela 1: Áreas em hectares das coberturas das três categorias da região da represa Billings nos anos de 1996 e 2008, com suas respectivas porcentagens. Categorias 1, 2 e 3 representam as classes água, ocupação e vegetação, respectivamente.

Categorias	1996	2008	Porcentagem
Hectares
1 (Água)	3282.1963785	2706.9828107	Queda 18%
2 (Ocupação)	22138.2415225	17787.5467348	Queda 20%
3 (Vegetação)	9716.9813151	14642.8896707	Aumento 50,7%

        Por contraste visual, percebe-se uma maior fragmentação da classe vegetal na imagem de 1996 em relação à de 2008 (Figura 2). Em contrapartida, na segunda há mais presença de componentes da classe vegetal sobre a ocupação urbana. A Tabela 1 indica que a região das represas Billings e Guarapiranga em 2008 apresentou um aumento da vegetação em relação a 1996 (50,7%). De acordo com o cálculo das áreas, a vegetação passou de 9.716,9 ha em 1996, para 14.642,8 ha em 2008. Ao passo que a cobertura de ocupação urbana reduziu 20% em relação a 1996, ela passou de 22.138, 2 ha em 1996, para 17.787,5 ha em 2008.