Análise discriminante paramétrica para reconhecimento de defeitos em tábuas de eucalipto utilizando imagens digitais

A indústria de madeira tem dispensado especial atenção às etapas de classificação e seleção de madeira serrada. Sistemas de Visão Artificial têm sido propostos para automação dessas etapas na indústria. A identificação de características apropriadas para discriminar os defeitos da madeira em imagens digitais é um dos maiores desafios no desenvolvimento desta tecnologia. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de técnicas de análise multivariada, a capacidade de discriminar defeitos em tábuas de eucalipto, utilizando-se as características de percentis de imagens coloridas. Foram realizadas análises discriminantes linear e quadrática para classificação de defeitos e madeira limpa em imagens digitais de tábuas de eucaliptos. As características de percentis do histograma das bandas do vermelho, verde e azul, retiradas de dois tamanhos de blocos de imagens, foram utilizadas para desenvolvimento e teste das funções discriminantes. Foram usados 492 blocos, contendo os 12 defeitos estudados e madeira limpa, retirados das imagens de 40 tábuas amostradas aleatoriamente. As características foram analisadas com seus valores originais, escores dos componentes principais e escores das variáveis canônicas. Os menores erros globais de classificação foram 19 e 24% para funções discriminantes lineares com os escores das variáveis canônicas para tamanho de bloco de 64 x 64 e 32 x 32 pixels, respectivamente. Tendo em vista a magnitude desses erros, as características de percentis foram consideradas adequadas para discriminar defeitos e madeira limpa em imagens digitais.

Uso de imagens orbitais como base de dados para projetos de reforma agrária

Análises técnica e econômica foram realizadas em imagens dos sensores IKONOS, TM/Landsat 5, ETM+/Landsat 7 e CCD/CBERS, objetivando a verificação da viabilidade destas como base de dados em projetos de reforma agrária. Essas análises efetuadas e a situação de mercado indicaram que a imagem IKONOS apresenta excelente desempenho técnico, mas o custo de aquisição inviabiliza sua utilização como base de dados para a reforma agrária. A imagem do Landsat 7, com baixo custo de aquisição, apresentou grande viabilidade técnica para fins de reforma agrária. No entanto, a perda do contato com a plataforma Landsat 7 inviabilizou a compra de novas imagens do sensor ETM+. A imagem CCD/CBERS apresentou a segunda maior similaridade com a verdade de campo e o menor índice Kappa para a classificação. Apesar do baixo índice de exatidão para a classificação, as análises de custo, o lançamento do CBERS-2 e a possibilidade de correção dos problemas de radiometria podem tornar as imagens da plataforma CBERS-2 concorrentes de peso no mercado e, ainda, preencher a lacuna deixada pela perda do Landsat 7. A imagem do Landsat 5 apresentou o mais baixo desempenho técnico nas análises efetuadas. Entretanto, seu potencial como base de dados é amplamente reconhecido pelo INCRA, que ainda utiliza tais imagens. O declínio da vida útil do Landsat-5 atribui mais importância ao lançamento do CBERS-2.

Quantificação do banco de sementes sob diferentes usos do solo em área de domínio ciliar

Neste trabalho, avaliaram-se o número de plântulas e a composição do banco de sementes do solo em áreas de domínio ciliar com remanescentes florestais ou utilizadas para agricultura ou pastagem. As amostras foram coletadas em três épocas do ano. O número médio de indivíduos encontrados nas áreas com remanescentes florestais, agricultura e pasto foi de 551,68; 451,36; e 452,48 sementes viáveis por metro quadrado, respectivamente. O maior número de espécies por metro quadrado foi observado na coleta de verão, com 46,72 espécies. No total, foram identificadas 37 famílias e 81 espécies. Das espécies identificadas, 65,4% foram consideradas como invasoras, 7,41% como gramíneas e 27,19% como arbóreas. Dentre as espécies arbóreas foram identificadas 19 famílias com Ulmaceae, Cecropiacea e Euphorbiaceae, apresentando-se com maior número de plântulas. O maior número de espécies arbóreas foi encontrado em amostras de solo de áreas com remanescentes florestais.

Mapeamento dos fragmentos de vegetação florestal nativa da bacia hidrográfica do rio Alegre, Espírito Santo, a partir de imagens do satélite IKONOS II

O estudo teve como objetivos elaborar o mapa de uso da terra e diagnosticar, em nível de paisagem, os fragmentos de vegetação florestal nativa por meio da classificação visual da imagem do satélite IKONOS II. A pesquisa foi desenvolvida na bacia hidrográfica do rio Alegre, situada no extremo sul do Estado do Espírito Santo, Brasil. Foram mapeadas 12 classes de uso da terra, destacando-se 475 fragmentos florestais. As classes cafezal (2.086,2 ha), pastagem (14.130,1 ha) e fragmento florestal (2.978,9 ha) ocuparam 92,16% (19.195,2 ha) da área total da bacia, que é de 20.819,8 ha. A maioria dos fragmentos florestais possui formas fortemente alongadas e área média de 6,3 ha. Também se constatou que a maior parte está sujeita a um elevado nível de perturbação, com 452 e 166 fragmentos florestais vizinhos às classes pastagem e cafezal, respectivamente.

Análise da dinâmica da cobertura vegetal de Curitiba, PR (de 1986 a 2004), utlizando imagens Landsat TM

O objetivo deste estudo foi fazer uma análise da dinâmica da cobertura vegetal de Curitiba, PR, por meio da manipulação de imagens Landsat TM. Para isso, foram utilizadas duas imagens Landsat TM, sendo uma de 2004 e outra de 1986, que foram georreferenciadas, classificadas e processadas, a fim de se obter o mapa de cobertura vegetal das duas datas. Foram analisados aspectos quantitativos, bem como a distribuição da cobertura vegetal pelas regionais administrativas da cidade nas duas datas. A cobertura vegetal diminuiu em todas as regionais, como resultado do crescimento urbano, principalmente nas áreas de menor densidade urbana e maior quantidade de cobertura vegetal. Dessa forma, a urbanização expandiu-se para além das áreas de ocupação tradicionais. A regional que apresentou maior diminuição de cobertura vegetal foi a Pinheirinho e a que teve menor diminuição, a Matriz. Foi possível identificar maior carência de cobertura vegetal justamente nas áreas onde a ocupação urbana se faz mais presente. Tal informação pode ser útil ao planejamento de áreas verdes ou à arborização urbana, contribuindo como subsídio para o direcionamento das ações a serem realizadas, ao indicar potencialidades, vocações, carências e necessidades das diversas regiões da cidade.

Banco de sementes como indicador de restauração de uma área degradada por mineração de caulim em Brás Pires, MG

Este estudo teve como objetivo caracterizar o banco de sementes sob vegetação secundária em uma área degradada por mineração de caulim em Brás Pires, MG. Foram coletadas 40 amostras de solo de 0,5 x 0,5 m até a profundidade de 5,0 cm. As amostras foram mantidas em viveiro por quatro meses, sendo metade em sombreamento de 11,5% (luz) e metade em sombreamento de 60% (sombra). A germinação das sementes foi comparada nas duas condições de sombra (11,5% e 60%), utilizando-se o teste t para amostras independentes. Foram amostradas 36 espécies pertencentes a 17 famílias botânicas. As famílias com maior riqueza específica foram Asteraceae, com nove espécies, Rubiaceae com cinco e Poaceae com quatro. A maioria das espécies (66,7%) e dos indivíduos (82,2%) amostrados no banco foi de herbácea. As espécies com maior número de indivíduos germinados do banco foram as herbáceas Urochloa decumbens (Stapf) R.D. Webster, Cenchrus sp. e Eragrostis sp. e a arbustiva Leandra niangaeformis Cogn. Entre as arbóreas, destacaram-se em número de indivíduos Luehea grandiflora Mart. e Trema micranta (L.) Blume. A maior densidade de ervas daninhas oriundas de áreas antropizadas do entorno indicou baixa resiliência da vegetação presente na área degradada em caso de ocorrer alguma perturbação severa.

Composição do banco de sementes de uma floresta semidecidual secundária considerando o seu potencial de uso para recuperação ambiental

Este estudo teve como objetivo caracterizar o banco de sementes de um fragmento florestal na região de Viçosa, MG, bem como inferir se esse indicador pode garantir a sustentabilidade caso seja utilizado para recuperação de áreas degradadas e, ainda, comparar sua composição florística com aquelas descritas em outros estudos com bancos de sementes. Para isso, foram coletadas 20 amostras do banco de sementes em pontos escolhidos ao acaso, sendo cada amostra composta de quatro subamostras. Para a instalação do experimento no viveiro, foram utilizadas 20 caixas de madeira no formato de 50 x 50 x 15 cm. Após 90 dias, encontraram-se 508 indivíduos, dos quais foram identificadas 38 espécies, pertencentes a 34 gêneros e distribuídas em 22 famílias. O índice de diversidade (H') foi de 2,11; já a eqüabilidade (J) de 0,67 foi considerada alta quando comparada com as de outros bancos de sementes. Cecropia hololeuca (28,91%) e Solanum erianthum (18,67%) foram as espécies mais importantes e que podem atuar diretamente na dinâmica do processo de regeneração da mata. Verificou-se, portanto, que o banco de sementes estudado pode atuar na recomposição da vegetação de uma área degradada em condições semelhantes ao fragmento estudado, agilizando e garantindo a dinâmica do processo sucessional.

Banco de sementes de remanescentes naturais e de áreas reflorestadas em uma várzea do Rio Mogi-Guaçu - SP

Este estudo avaliou qualitativa e quantitativamente o banco de sementes de dois remanescentes florestais, de um povoamento de Eucalyptus robusta e de três áreas de reflorestamento com espécies nativas, localizados em uma várzea do rio Mogi-Guaçu, Luiz Antônio (21°31´S e 47°55´W), Estado de São Paulo, Brasil. Foram usadas 12 parcelas de 10 x 10 m distribuídas sistematicamente em cada área de estudo. Em cada parcela foram distribuídas aleatoriamente quatro subparcelas de 0,5 m x 0,5 m. Duas subparcelas foram usadas para coletar a serapilheira e duas para coletar o solo a 0-5 cm de profundidade. A amostragem foi realizada em setembro de 2001, nos remanescentes naturais e no povoamento de eucalipto e, em setembro de 2002, nas áreas reflorestadas. As amostras foram acondicionadas em vasos de plástico e incubadas com irrigações periódicas para a germinação das sementes por um período de sete meses, em dois ambientes de casa de vegetação: um a 100% de luz solar e outro sob tela com 70% de redução de luz solar. Na composição do banco de sementes de todas as áreas amostradas, houve predominância de espécies pioneiras dos primeiros estádios de sucessão. As espécies arbóreas mais importantes foram Aloysia virgata e Cecropia hololeuca. Os reflorestamentos com espécies nativas proporcionaram um banco de sementes com maior diversidade de espécies arbóreas nativas do que o povoamento de eucalipto. Este estudo indicou que a similaridade entre as florestas plantadas e as nativas deverá aumentar ao longo do tempo.

Avaliação e compação de métodos de classificação de imagens de satélites para o mapeamento de estádios de sucessão florestal

Este trabalho teve como objetivo comparar as imagens orbitais fornecidas pelos satélites CBERS-2, IRS-P6 e Quickbird para o mapeamento dos estádios de sucessão florestal, utilizando-se diferentes métodos de classificação de imagens digitais. A área de estudo incluiu as reservas de floresta nativa pertencentes ao projeto florestal Macedônia, localizado nos Municípios de Bugre e Ipaba, entre os paralelos 19º19'00"S e 19º24'30"S e os meridianos 42º27'00"W e 42º21'00"W, Estado de Minas Gerais. Foram utilizadas as classificações visual, por pixel e por regiões. Para fins de avaliação da fidedignidade da classificação de cada método, de forma particular, foi gerada a matriz de erros e calculado o índice Kappa. Para testar a significância estatística da diferença entre dois índices Kappa, foi utilizado o teste Z. De maneira geral, os melhores resultados foram as classificações obtidas nos métodos por regiões e visual, apresentando valores de Kappa mais elevados que as classificações por pixel; a imagem resultante da fusão da imagem IRS com a CBERS, classificada pelo método de regiões, obteve o melhor índice Kappa, estando dentro do nível considerado como bom. Os problemas de separação entre as classes resultaram em classificações com baixo nível de exatidão, o que pode ser explicado pela semelhança espectral entre os alvos (estádios inicial, médio e avançado de sucessão florestal), pequena variação entre os valores numéricos dos pixels, existência de sobreposição entre classes e baixa resolução espectral dos sensores.

Avaliação do potencial da transposição da serapilheira e do banco de sementes do solo para restauração florestal em áreas degradadas

Este estudo teve por objetivo testar a viabilidade da transposição da serapilheira e do banco de sementes do solo como metodologia de restauração florestal de áreas degradadas. Amostras de 1x1 mdeserapilheira e de solo superficial foram coletadas num fragmento de floresta estacional semidecidual secundária no campus da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG. As amostras de solo e de serapilheira foram depositadas em canteiros, nos quais o solo superficial (10 cm) foi previamente retirado, no Viveiro de Pesquisas da UFV. Foram comparados três tratamentos e uma testemunha com cinco repetições cada, totalizando 20 amostras. O primeiro tratamento (T1) foi a transposição apenas da serapilheira, o segundo (T2) apenas do banco de sementes do solo e o terceiro (T3) da serapilheira juntamente com o banco de sementes do solo. Durante um período de seis meses, foram registrados 327 indivíduos de espécies arbustivo-arbóreas e 864 de espécies herbáceas. Entre as espécies arbustivo-arbóreas, 74% foram pioneiras e 26% de outros grupos ecológicos. A espécie arbórea mais frequente foi Cecropia hololeuca com 151 indivíduos. Entre as herbáceas, Oxalis corniculata foi a mais abundante, com 329 indivíduos. As diferenças de densidade e riqueza de espécies entre os tratamentos foram significativas, sendo maior riqueza obtida no tratamento T3 e maiores densidades nos tratamentos T2 e T3. Portanto, conclui-se que a transposição do banco de sementes é uma metodologia promissora para estimular a restauração florestal em áreas degradadas, sendo mais eficiente quando se utiliza o solo superficial juntamente com a camada de serapilheira.

Transposição do banco de sementes do solo como metodologia de restauração florestal de pastagem abandonada em Viçosa, MG

Este estudo teve como objetivo comparar a transposição do banco de sementes do solo de dois estádios sucessionais (floresta secundária inicial - Fi e floresta madura - Fm) de Floresta Estacional Semidecidual para um trecho de pastagem abandonada de Melinis minutiflora P. Beauv., na Reserva Mata do Paraíso, em Viçosa, MG. Foram alocadas em cada trecho sucessional de floresta 10 parcelas, bem como retiradas do centro de cada parcela amostras de 1 m² e 5 cm de profundidade de solo superficial, sendo em seguida depositadas em clareiras abertas na pastagem abandonada. No período de maio de 2008 a fevereiro de 2009, foram registrados, nas clareiras cobertas com banco de sementes, 231 indivíduos, distribuídos em 13 famílias, 17 gêneros e 22 espécies. As espécies mais abundantes foram a Vernonia polyanthes, com 108 indivíduos; e Senna multijuga, com 39. As diferenças de riqueza e densidade entre os bancos de sementes oriundos dos dois trechos sucessionais foram significativas a 1% de probabilidade, sendo a maior densidade encontrada no banco de sementes do solo procedente do trecho Fi. As clareiras-testemunha foram colonizadas por herbáceas e, principalmente, pela gramínea exótica Melinis minutiflora. Este estudo mostra que é recomendável e viável a adoção da técnica de transposição do banco de sementes como metodologia de restauração florestal de pastagem abandonada, devendo o banco ser coletado, preferencialmente, em florestas secundárias em estádio sucessional inicial.

Quantificação da dinâmica dos remanescentes florestais no município de Jaquirana, RS, em imagens de satélite

Técnicas de sensoriamento remoto e de geoprocessamento foram usadas com o objetivo de avaliar a dinâmica da cobertura vegetal, mais especificamente das classes Floresta Ombrófila Mista e Silvicultura, no Município de Jaquirana, Nordeste do Rio Grande do Sul, entre os anos de 2002 e 2007. Os resultados revelaram significativo aumento da silvicultura em detrimento da cobertura florestal natural nesse curto espaço de tempo. A perda da mata natural pertencente à classe de Floresta Ombrófila Mista no município foi de 5.643,37 ha no espaço de cinco anos. No entanto, a silvicultura que ocupava 921,10 ha em 2002 passou a ocupar 4.814,37 em 2007. Foi observado também que extensas faixas ao longo das margens dos rios Antas, Tainhas e Camisas que permeiam a região estão ocupadas por plantações de Pinus sp.

Densidade e composição florística do banco de sementes de um trecho de floresta estacional semidecidual no campus da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o banco de sementes de um trecho de Floresta Estacional Semidecidual Secundária, por meio da análise florística e da densidade de sementes. Denominado Mata da Praça de Esportes, o fragmento está situado no Campus da UFV, em Viçosa, MG, cuja área corresponde a 10,65 ha em regeneração há 75 anos. A área amostral foi subdividida em 40 parcelas de 3 x 5 m, distribuídas em quatro transectos paralelos. Amostras compostas foram feitas em 20 dessas parcelas e posteriormente distribuídas dentro de 40 caixas de madeira, em viveiro. O montante foi dividido, submetendo-se cada metade a sombreamentos de 11,5% e 60%. A germinação total e das espécies arbustivo-arbóreas foi comparada nas duas condições de sombreamento, utilizando-se o teste t para amostras independentes. O banco de sementes foi constituído predominantemente por ervas invasoras, pertencentes, em sua maioria, às famílias Asteraceae (15 espécies), Solanaceae (4 espécies) e Poaceae (3 espécies). Foram quantificadas 5.194 plântulas, com predomínio das pioneiras arbustivo-arbóreas das famílias Melastomataceae e Cecropiaceae. A germinação das sementes conduzida sob sombra foi significativamente maior do que no ambiente de menor sombreamento (luz). Espécies zoocóricas foram mais abundantes, indicando a importância dos fragmentos florestais como fonte de recurso e abrigo para a fauna local. A alta densidade de indivíduos de espécies arbóreas e arbustivas pioneiras, como Cecropia hololeuca, as espécies de Melastomataceae, Asteraceae e Piperaceae, importantes para a regeneração da floresta, reflete a capacidade de resiliência da área estudada, na ocorrência de distúrbios.

Avaliação de técnicas de classificação digital de imagens landsat em diferentes padrões de cobertura da terra em Rondônia

Dados de sensoriamento remoto têm sido largamente utilizados para classificação da cobertura e uso da terra, em particular graças à aquisição periódica de imagens de satélite e à generalização dos sistemas de processamento digital de imagens, que oferecem uma variedade de algoritmos de classificação de imagens. Este trabalho teve por objetivo avaliar alguns dos métodos mais comuns de classificações supervisionadas e não supervisionadas para imagens do sensor TM do satélite Landsat-5, em três áreas com diferentes padrões de paisagem em Rondônia: (1) áreas de fazendas de "Médio porte", (2) assentamentos no padrão "Espinha de peixe" e (3) áreas de contato entre floresta e "Cerrado". A comparação com um mapa de referência baseado na estatística Kappa produziu indicadores de desempenho bons ou superiores (melhores resultados - K-médias: k = 0,68; k = 0,77; k = 0,64 e MaxVer: k = 0,71; k = 0,89; k = 0,70, respectivamente nas três áreas citadas), para os algoritmos utilizados. Os resultados indicaram que a escolha de um algoritmo deve considerar tanto a capacidade de discriminar várias assinaturas espectrais em diferentes padrões de paisagem quanto a relação custo/benefício decorrente das várias etapas do trabalho dos operadores que elaboram um mapa de cobertura e uso da terra. Este trabalho apontou a necessidade de esforço mais sistemático de avaliação prévia de várias opções de execução de um projeto específico antes de se iniciar o trabalho de elaboração de um mapa de cobertura e uso da terra.

Germinação do banco de sementes de espécies nativas sob dossel de espécies exóticas

As sementes no solo desempenham o importante papel de promover a regeneração da vegetação e a conservação da biodiversidade local, mas, a despeito dessa importância, estão sujeitas a fatores bióticos e abióticos que podem inibir sua germinação, entre eles efeitos alelopáticos desencadeados pelas plantas que estão presentes no ambiente do solo. Neste trabalho foi testada a hipótese de que a germinação das sementes presentes no banco do solo sob vegetação de Floresta Estacional Semidecidual (FES) é inibida sob o dossel de espécies arbóreas exóticas. Foram coletadas 50 amostras simples de 0,25 x 0,25 x 0,05 m do solo em um fragmento de FES, que foram homogeneizadas, constituindo amostra composta. Desta, foram retiradas amostras que foram submetidas a quatro tratamentos: depositadas em casa de vegetação (SMN-CV); devolvidas ao fragmento de mata (SMN-MN); depositadas sob dossel homogêneo de Pinus elliottii (SMN-P); e alocadas sob plantio homogêneo de Eucalyptus sp. (SMN-E). Foram coletadas, também, amostras de solo sob dossel de P. elliotti (SP-CV) e de Eucalyptus sp. (SE-CV), que foram transferidas para casa de vegetação. A cada 15 dias, o número de plantas foi contado em cada amostra e as plantas obtidas, identificadas quando possível. Foram obtidas, ao todo, 515 plantas de 15 famílias botânicas, 21 gêneros e 13 morfoespécies. A análise de variância dos dados e a comparação das médias pelo teste de Tukey-Kramer a 0,01% evidenciaram que não existem diferenças estatisticamente significativas entre o número de plantas obtidas em cada local. Esses resultados indicam que a baixa densidade e diversidade de plantas frequentemente verificadas no subosque de P. elliotti e Eucalyptus sp. não estão diretamente relacionadas com efeitos supressores promovidos pela presença dessas espécies, suportando dados recentes da literatura que apontam os plantios florestais de espécies exóticas como possíveis áreas de conservação da biodiversidade, em oposição à alcunha de "desertos verdes" que lhe são atribuídos.