Mapeamento de fragmentos florestais com monodominância de aroeira a partir da classificação supervisionada de imagens Rapideye

A espécie florestal Myracrodruon urundeuva (Fr. All.) figura desde 1992 na lista de espécies da flora brasileira ameaçadas de extinção e, contudo, manifesta comportamento monodominante em algumas regiões do Estado de Minas Gerais, sobretudo na região do Médio Rio Doce. Este trabalho teve por objetivo comparar métodos de classificação supervisionada de imagens Rapideye para mapeamento de fragmentos florestais monodominados por Myracrodruon urundeuva em Tumiritinga, MG. Foram avaliadas a classificação pelo algoritmo da Maximaverossimilhança (Maxver) e a classificação por Redes Neurais Artificiais (RNA). Foram testadas 19 combinações envolvendo diferentes bandas, componentes principais e o índice de vegetação da diferença normalizada para a classificação da imagem Rapideye. O treinamento da rede foi realizado variando-se a taxa de aprendizado, o número de interações e o número de neurônios na camada interna. A avaliação dos mapas temáticos produzidos foi realizada através dos índices Kappa e Kappa condicional para a classe de uso do solo "aroeira" e pela análise das Matrizes de Confusão. O método que apresentou melhor desempenho foi a classificação de todas as bandas da imagem Rapideye pelo algoritmo Maxver, apresentando coeficientes Kappa 80 e Kappa condicional 90. O mapa temático gerado teve exatidão do usuário igual a 93% e exatidão do produtor igual a 90%, sendo as maiores confusões do classificador para a classe Aroeira Monodominante acometidas entre as classes Mata Nativa e Pasto Manejado. Da imagem temática produzida, extraiu-se a informação de que 22% do Município de Tumiritinga se encontrava sob ocupação da aroeira em monodominância. A análise do uso e cobertura do solo no município não retrata, na região de estudo, o quadro anunciado de espécie ameaçada de extinção, no qual M. urundeuva se encontra.

Uso do produto MOD13Q1 do sensor Modis para análise temporal e mapeamento das florestas nas Serras do Sudeste e Campanha Meridional do Rio Grande do Sul

Imagens NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) do sensor Modis foram utilizadas para mapear as classes de uso e cobertura da terra nas Serras do Sudeste e Campanha Meridional do Rio Grande do Sul. A metodologia compreendeu a elaboração de um banco de dados espaciais e a aplicação de técnicas de processamento digital (contraste linear, classificação digital e operações aritméticas) sobre imagens dos satélites Landsat e Terra de diversas datas. Os resultados indicaram que a cobertura florestal passou de 8,6% para 11,6% e 14,3% da área total da microrregião Serras do Sudeste, entre os anos 2000, 2004 e 2008. Na Campanha Meridional, a expansão da cobertura florestal passou de 11,1% para 11,2% e 11,5% da área total no mesmo período. Conclui-se que imagens MOD13Q1, de baixa resolução espacial (250 m), podem ser usadas em grandes áreas para mapear florestas e os demais temas adequadamente.

Avaliação do banco de sementes do solo para fins de restauração florestal em Carandaí, MG

O conhecimento do banco de sementes do solo fornece informações essenciais sobre o potencial de regeneração de determinada área, permitindo que se façam inferências sobre a sua restauração. Por meio de 20 parcelas de dimensões 25 x 25 cm e 5 cm de profundidade, foram coletadas amostras de solos de diferentes situações ambientais (pasto limpo, pasto sujo, capoeira, eucalipto e mata) identificadas numa propriedade rural do município de Carandaí, MG. O material coletado foi colocado para germinar em casa de vegetação e analisado durante oito meses, sendo avaliadas a composição e a densidade das espécies (herbáceas, subarbustivas, arbustivas e arbóreas). As situações ambientais apresentaram diferentes expressões de regeneração natural. O pasto sujo foi a situação que apresentou maior número de indivíduos herbáceos regenerantes, o que a torna mais problemática para fins de restauração florestal. Todas as situações ambientais apresentaram banco de sementes de plântulas arbustivo-arbóreas, o que poderá auxiliar no processo de restauração. Entretanto, o sucesso dessa atividade estará diretamente vinculado às atividades de controle de competidores, principalmente gramínea reconhecidamente agressiva que germinou amplamente em todas as situações ambientais. Devido à ausência de espécies de estádios finais de sucessão no banco de sementes no solo, deverá haver outras intervenções complementares, como plantio de mudas, semeadura direta de espécies arbóreas e/ou implantação de poleiros artificiais para acelerar a sucessão vegetal.

Banco de sementes do solo e serapilheira acumulada em floresta restaurada

Este estudo teve por objetivo avaliar o banco de sementes do solo e a serapilheira acumulada em uma floresta restaurada por meio de plantio, com 40 anos, em Viçosa, MG. Foram alocadas 16 parcelas contíguas de 25 x 25 m, cobrindo toda a área da floresta (1 ha). Em cada parcela, foram coletadas cinco amostras de solo superficial (0,30 x 0,30 x 0,05 m) para avaliação do banco de sementes pelo método de germinação e uma amostra de 1,0 m² de serapilheira para avaliação da serapilheira acumulada. Foi realizada a classificação dos indivíduos e espécies de plântulas registrados do banco de sementes quanto à categoria sucessional, síndrome de dispersão e hábito de vida. Foram registradas 5.555 plântulas pertencentes a 32 famílias e 93 espécies e um morfotipo que reuniu todas as trepadeiras. Registrou-se o predomínio de síndrome de dispersão zoocórica e, quanto ao hábito de vida, maior percentual de ervas, em nível de espécie (48,6%) e de indivíduo (44,8%). Entre as espécies arbustiva-arbóreas, observou-se maior percentual da categoria sucessional pioneira, em nível de espécie (75,1%) e de indivíduo (85,1%). A serapilheira média acumulada foi de 3.432 kg ha-1, com a fração foliar representando 65% e correlação significativa com a área basal (p = 0,031; R² = 0,29) do estrato arbóreo. Os resultados indicam que o banco de sementes do solo da floresta restaurada, após 40 anos de sua implantação se assemelha, quanto as relações ecológicas, às áreas de floresta estacional semidecidual na mesma região e a outras áreas restauradas que também foram utilizados plantio de mudas.

Banco de sementes do solo em áreas de cultivo de subsistência na Floresta Ombrófila Aberta com Babaçu (Orbygnia phalerata Mart.) no Maranhão

Os objetivos desta pesquisa foram identificar e avaliar a estrutura das comunidades e a diversidade das espécies herbáceas invasoras presentes no banco de sementes do solo, em áreas de cultivo de subsistência nos Municípios de Bacabal, Lago Verde, São Luís Gonzaga e Vitorino Freire, localizados em trechos da Floresta Ombrófila Aberta com Babaçu, no Maranhão. Em cada município foram alocadas 15 parcelas de 50 m2, de onde foram retiradas 90 amostras de solo com um gabarito de metal vazado de 25 x 16 x 3 cm e colocadas em bandejas em casa telada. Foi avaliado o número de espécies e de indivíduos, bem como os valores relativos da densidade, frequência, abundância e o valor de importância de cada espécie. Os dados foram submetidos às Análises de Variância e de Coordenadas Principais. A diversidade foi calculada por meio do Índice de Diversidade de Shannon. O banco de sementes apresentou a maior riqueza florística em Bacabal, com 50 espécies de 34 gêneros e 17 famílias, bem como o maior número de indivíduos, 11.541. A maior similaridade florística foi observada entre Lago Verde e Vitorino Freire. As espécies predominantes, baseado no valor de importância, foram: Ludwigia octovalvis (VI = 34,8%) em Bacabal; Scleria lithosperma (VI = 37,0%), em Lago Verde; e Boerhavia erecta (VI = 40,4%), em São Luís Gonzaga; e (VI = 57,0%), em Vitorino Freire. A maior diversidade foi observada em Bacabal, com H’ = 2,66 nats ind-1. Os resultados podem ser aplicados na previsão de infestações de plantas invasoras nos municípios da região.

Banco de sementes como indicador de restauração em sistemas agroflorestais multiestraficados no sudoeste de Matto Grosso do Sul, Brasil

Este estudo teve por objetivo avaliar a composição do banco de sementes como indicador de restauração em quatro módulos de sistemas agroflorestais multiestratificados, com diferentes idades e em remanescente florestal nativo no Município de Amambai, região Sudoeste do Estado de Mato Grosso do Sul. As coletas de solo foram realizadas em dezembro de 2012 e consistiram em 15 amostras de 20 cm x 20 cm, a 5 cm de profundidade, distribuídas ao acaso, em cada módulo do Sistema Agroflorestal e testemunha (mata), com descarte da serapilheira, totalizando 75 amostras. As amostras foram alocadas em estufa e acondicionadas em bandejas plásticas de 3 L, agrupadas lado a lado por área de coleta. O monitoramento das plântulas ocorreu durante 180 dias, com irrigação diária. A maioria das espécies foi de herbáceas (73%), representando as arbóreas 14,2%. Entre as arbóreas, três se destacam: Trema micrantha (L.) Blume, Cecropia pachystachya Trecul e Solanum paniculatum L. Em relação à densidade de sementes viáveis no solo, ocorreu predomínio de espécies herbáceas em todas as áreas, e os valores não apresentaram diminuição em relação ao aumento em idade das áreas; entretanto, os menores valores foram encontrados na área de Mata. A densidade de sementes de espécies arbóreas aumentou conforme o avanço em idade das áreas, sugerindo o avanço sucessional dos sistemas agroflorestais multiestratificados estudados, de forma semelhante ao que ocorre em florestas em estádio secundário de sucessão, evidenciando sua capacidade em restaurar áreas degradadas.

BANCO E CHUVA DE SEMENTES EM ÁREA DE TRANSIÇÃO FLORESTAL NO SUL DO BRASIL1

RESUMO O banco e chuva de sementes podem ser indicadores utilizados para avaliar o potencial de recuperação de uma área que sofre influência antrópica. Assim, os objetivos deste trabalho foram quantificar o número de sementes viáveis e estimar a diversidade de espécies do banco e chuva de sementes, a fim de conhecer o potencial de recuperação de uma área inserida em uma matriz agrícola. Foram instalados 40 coletores para avaliar a chuva de sementes, bem como coletadas amostras de solo, para caracterizar o banco de sementes. Na chuva de sementes, foram encontradas 2.079 sementes, pertencentes a 43 espécies, sendo as famílias Lauraceae e Fabaceae as mais representativas. No banco de sementes, germinaram 69 indivíduos pertencentes a 23 espécies, sendo a família Asteraceae a mais representativa. Observou-se elevada diversidade de espécies na chuva de sementes (H’= 2,34 nats ind-1), em que as sementes das espécies secundárias tardias foram as mais abundantes, enquanto no banco de sementes, as espécies pioneiras. Em conclusão, o fragmento florestal encontrava-se em estágio sucessional avançado, o que pode garantir estabilidade ao sistema diante da influência antrópica.

Evolução do uso da terra entre 1996 e 1999 no município de Botucatu-SP

Este trabalho teve o objetivo de avaliar a evolução do uso da terra no município de Botucatu - SP, no período de três anos, considerando-se seis tipos de cobertura vegetal (cana-de-açúcar, reflorestamento, floresta nativa, pastagem, cítrus e outros), tendo como base as imagens de satélite Landsat 5, bandas 3; 4 e 5, órbita 220, ponto 76, quadrante A, passagem de 8 de junho de 1999. O Sistema de Informações Geográficas - IDRISI for Windows 3.2, foi utilizado para as análises. Os resultados mostraram que esse programa foi eficiente para auxiliar na identificação e mapeamento das áreas com uso da terra, facilitando o processamento dos dados. As imagens de satélite TM/LANDSAT 5 forneceram um excelente banco de dados para a classificação supervisionada. O município não vem sendo preservado ambientalmente, pois apresenta-se coberto com menos de 20% de florestas nativas, mínimo exigido por lei. As áreas de pastagem, principal componente da paisagem do município, confirmam a vocação da região para a pecuária.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.

Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao uso da terra em microbacias hidrográficas, Botucatu - SP

O presente trabalho teve como objetivo identificar e quantificar o uso da terra em dez microbacias ocorrentes na bacia do Rio Capivara, município de Botucatu - SP, a partir da estruturação de um banco de dados utilizando o Sistema de Informações Geográficas (SIG) - IDRISI. Os resultados mostram que as classes de uso da terra, "uso agrícola" e "pastagem", foram as mais significativas, pois ocuparam mais da metade da área das microbacias. O alto índice de uso da terra por pastagens, capoeiras, reflorestamento e matas reflete a predominância de solos arenosos com baixa fertilidade. As imagens obtidas do satélite LANDSAT 5 permitiram o mapeamento do uso da terra de maneira rápida, além de fornecer um excelente banco de dados para futuro planejamento e gerenciamento das atividades agropecuárias regionais. O SIG-IDRISI permitiu identificar, por meio de seus diferentes módulos para georreferenciamento, classificação digital e modelo matemático, as classes de uso da terra com rapidez.

Caracterização espectral de áreas de gramíneas forrageiras infectadas com a doença "mela-das-sementes da braquiária" por meio de imagens CCD/CBERS-2

Imagens CCD/CBERS-2, nas bandas espectrais CCD2, CCD3 e CCD4, dos anos de 2004 e 2005, de Mirante do Paranapanema - SP, foram transformadas em reflectância de superfície usando o modelo 5S de correção atmosférica e normalizadas radiometricamente. O objetivo principal foi caracterizar espectralmente áreas de pastagens de Brachiaria brizantha em fase de florescimento, isentas e infectadas com a doença "mela-das-sementes da braquiária", possibilitando a sua detecção por meio da comparação entre os valores de reflectância de superfície denominada de Fator de Reflectância Bidirecional de Superfície (FRBS). Teve-se, também, o objetivo de avaliar a eficácia das imagens CCD/CBERS-2 para a obtenção de respostas espectrais de pastagens. Os dosséis sadios e doentes da Brachiaria brizantha foram identificados por meio da análise dos valores de reflectância e dos dados observados no Índice de Estresse Hídrico Acumulativo Relativo da Cultura (ACWSI) obtidos na área de estudo. Os resultados indicaram que as principais diferenças foram a diminuição da reflectância na banda CCD3 e o aumento da reflectância na banda CCD4 nas áreas doentes. A metodologia empregada com o uso de dados do sensor CCD/CBERS-2, associados ao ACWSI, mostrou-se eficaz para discriminar dosséis infectados com a "mela-das-sementes da braquiária".

Avaliação dos comportamentos de aves poedeiras utilizando seqüência de imagens

A grande preocupação com o uso de gaiolas dá-se quanto ao espaço oferecido às aves poedeiras, o qual, certamente, afeta seu bem-estar. Sendo assim, este trabalho teve o objetivo de avaliar aspectos relacionados ao comportamento e bem-estar animal, comparando o sistema de criação alternativo (com cama e ninho) com o sistema convencional em gaiolas. Para isso, dois grupos de 20 aves (10 Hy-Line W36 e 10 Hy-Line Brown) em início de produção foram divididos em dois sistemas de criação (cama+ninho e gaiolas) e colocadas em câmara climática: um grupo a 26 °C e 60% UR (condição de conforto térmico), e outro a 35 °C e 70% UR (condição de estresse térmico), onde eram constantemente monitoradas por câmeras de vídeo. Com base na análise dos comportamentos, verificou-se que o sistema de criação em cama propiciou a expressão de todos os comportamentos naturais relacionados ao conforto das aves, evidenciando o estado de bem-estar das mesmas. Para o sistema em gaiolas, pôde ser constatado que as aves tentavam expressar seus comportamentos naturais, mesmo não tendo condições para isso. Essa impossibilidade de expressão dos comportamentos agravou as condições de estresse provocadas por esse sistema de criação e pela condição ambiental a que as aves foram submetidas.

Determinação do "status" nutricional de nitrogênio no feijoeiro utilizando imagens digitais coloridas

Este trabalho teve como objetivo avaliar o uso de índices espectrais, retirados de imagens digitais, para discriminar diferentes doses de N no feijoeiro. O trabalho, conduzido em vasos de 8 dm³, teve cinco tratamentos (0; 50; 100; 150 e 200 kg de N ha-1), com dez repetições. As imagens foram adquiridas aos 30; 40 e 50 dias após a emergência. Foram desenvolvidas funções discriminantes quadráticas, tendo como vetores de entrada as médias dos "pixels" de diferentes combinações dos quatro índices espectrais testados. Três diferentes tamanhos de blocos de imagem foram testados 9 x 9; 20 x 20 e 40 x 40 "pixels". Os melhores resultados foram alcançados pelos blocos de 9 x 9 e 20 x 20 "pixels", apresentando classificação 94; 96 e 96% superior à classificação ao acaso para os blocos 9 x 9 "pixels" e 92; 94 e 94% para os blocos 20x20 "pixels" aos 30; 40 e 50 dias após a emergência, respectivamente.

Fusão de imagens por IHS para melhorar a identificação de uso do solo em elementos amostrais

Fotografias aéreas métricas atuais sobre áreas específicas nem sempre estão disponíveis. Esse é um dos principais problemas no Brasil para aplicação de técnicas de amostragem de área para a estimativa de safras. Este trabalho avaliou a técnica de fusão IHS aplicada em imagens Landsat7-ETM+ para a substituição das fotografias aéreas de arquivo, em trabalhos de coleta de dados de campo e delimitação de elementos amostrais para os sistemas de estimativas de área de culturas agrícolas. As bandas 3; 4; 5 e 7 do sensor de ETM+ foram usadas nas diferentes combinações de RGB e fundidas por IHS com a faixa pancromática para produzir imagens com melhor definição espacial. As imagens resultantes foram impressas na escala de 1:25.000 e usadas no trabalho de campo, em 85 elementos amostrais. As imagens fundidas permitiram identificar o uso e a cobertura do solo nos elementos amostrais. Conseqüentemente, as imagens fundidas de ETM+ apresentaram grande potencial para o levantamento de dados de campo, para o mapeamento das características de uso e cobertura do solo e para as estimativas da área cultivada, baseadas em técnicas de amostragem da área.

Identificação e mapeamento de áreas de milho na região sul do Brasil utilizando imagens MODIS

O presente trabalho teve como proposta avaliar a identificação e o mapeamento das áreas de milho da região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul a partir de dados multitemporais do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) a bordo do satélite Earth Observing System - EOS-AM (Terra). O algoritmo de classificação supervisionada Spectral Angle Mapper (SAM) foi aplicado com sucesso em uma série multitemporal de imagens EVI pré-processadas. Verificou-se que as áreas classificadas como milho na imagem coincidiam plenamente com áreas mais extensas ou contínuas (> 90 ha) de milho. Áreas de menor extensão ou localizadas em encostas de morros, ao lado de vegetação arbórea, não foram detectadas pelo classificador devido à baixa resolução espacial das imagens. A maior utilidade prática da identificação e da classificação digital das áreas de milho obtidas das imagens MODIS está na sua aplicação para isolar ou complementar o mapeamento das áreas agrícolas visando ao seu monitoramento a partir de diferentes índices de vegetação, derivados de imagens de alta resolução temporal e baixa resolução espacial.