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Tipo do documento: Dissertação
Título: Detecção automática de desmatamentos no bioma cerrado: desafios para o monitoramento sistemático
Título(s) alternativo(s): Automatic detection of deforestation in the Cerrado biome: challenges for systematic monitoring
Autor: Faria, Adriano Silva de
Currículo Lattes do Autor: http://lattes.cnpq.br/1330010506093920
Primeiro orientador: Ferreira Júnior, Laerte Guimarães
Currículo Lattes do primeiro orientador: http://lattes.cnpq.br/8647270006257055
Primeiro coorientador: Araújo, Fernando Moreira de
Currículo Lattes do primeiro coorientador: http://lattes.cnpq.br/8681719274269970
Primeiro membro da banca: Ferreira Júnior, Laerte Guimarães
Segundo membro da banca: Ferreira, Nilson Clementino
Terceiro membro da banca: Silva, Elaine Barbosa da
Resumo: O bioma Cerrado possui cerca de 30% ou 12.070 das espécies de flora catalogadas no Brasil. A ocupação acelerada e a perda da biodiversidade fizeram com que o Cerrado se tornasse um dos 34 hotspots do mundo. Com alto índice de endemismo, cerca de 30% (645) das espécies que compõem a lista com algum nível de ameaça de extinção no Brasil se localizam no Cerrado. O bioma ainda conta com uma sazonalidade climática marcante, com período seco e chuvoso. A substituição da vegetação do Cerrado para usos antrópicos se intensificou a partir da década de 1970, basicamente para usos agropecuários. Estudos sobre mudanças climáticas apontam o desmatamento como uma das causas de emissões de gases de efeito estufa (GEE), motivando o governo a criar programas de monitoramento da cobertura e uso da terra e remoção da vegetação natural. Mapeamentos apontam redução da vegetação do Cerrado em 6% no intervalo de 11 anos (PROBIO em 2002 com 60,5% e TerraClass Cerrado em 2013 com 54,5%). Desta maneira, faz se necessário o monitoramento anual, subsidiando as ações de conservação para o bioma. Para compreender a detecção na conversão do Cerrado e obter informações em curto espaço de tempo, optou-se em utilizar o Sistema Integrado de Alertas de Desmatamento (SIAD), por ser o único monitoramento anual do bioma e possuir baixo custo em relação aos demais existentes. O SIAD foi desenvolvido no Lapig e disponibiliza taxas de conversão desde 2003. Desta forma, buscou-se avaliar o potencial e as limitações de detecção de desmatamentos no Cerrado utilizando imagens de satélite de resolução moderada e análises de séries temporais tendo por referência o SIAD. Avaliou-se a eficiência do mapa de referência (i.e. PROBIO e TerraClass) em relação a quantidade de falsos desmatamentos gerados. Buscou-se entender a variação na quantidade de alertas gerados em função da sazonalidade da precipitação a partir das coleções 5 e 6 do MODIS (produto MOD13Q1) e analisar o comportamento sazonal dos alertas de desmatamentos de 2015-2016 utilizando o algoritmo BFAST. Assim, o SIAD gerou 101.902 alertas de desmatamentos para 2015-2016 utilizando o mapeamento TerraClass Cerrado e coleção 6 MODIS, dos quais 3% (3.185) foram classificados como desmatamento pelo método de inspeção visual. Verificou-se que o mapa de referência TerraClass Cerrado gera menos falsos desmatamentos que o PROBIO, e que, a coleção 6 apresenta maior sensibilidade de mudança na vegetação em relação a coleção 5, contribuindo para o aumento de falsos desmatamentos. A sazonalidade da precipitação possui relação direta na quantidade de alertas gerados. Já o algoritmo BFAST se mostrou eficaz na filtragem dos falsos positivos, não apresentando quebras em 16% dos alertas gerados para 2015- 2016, com 99% de concordância com a inspeção visual.
Abstract: The Cerrado biome has about 30% or 12,070 of the flora species cataloged in Brazil. Accelerated occupation and loss of biodiversity have made the Cerrado one of the 34 hotspots in the world. With a high index of endemism, about 30% (645) of the species that make up the list with some level of threat of extinction in Brazil are located in the Cerrado. The biome still has a remarkable climatic seasonality, with dry and rainy season. The replacement of Cerrado vegetation for anthropic uses intensified in the 1970s, basically for agricultural uses. Studies on climate change point to deforestation as one of the causes of greenhouse gas (GHG) emissions, motivating the government to create programs to monitor the coverage and use of land and removal of natural vegetation. Mappings indicate a reduction of vegetation of the Cerrado in 6% in the 11-year interval (PROBIO in 2002 with 60.5% and Cerrado TerraClass in 2013 with 54.5%). In this way, it makes necessary the annual monitoring, financing the actions of conservation for the biome. In order to understand the detection in the Cerrado conversion and to obtain information in a short time, it was decided to use the Integrated System of Deforestation Alerts (ISDA), since it is the only annual monitoring of the biome and has a low cost in relation to the others existing. SIAD was developed in Lapig and has provided conversion rates since 2003. In this way, the objective was to evaluate the potential and the limitations of detection of deforestation in the Cerrado using satellite images of moderate resolution and analysis of time series with reference to the SIAD. The efficiency of the reference map (i.e. PROBIO and TerraClass) was evaluated in relation to the amount of false deforestation generated. We attempted to understand the variation in the number of alerts generated as a function of rainfall seasonality from MODIS collections 5 and 6 (product MOD13Q1) and to analyze the seasonal behavior of deforestation alerts from 2015-2016 using the BFAST algorithm. Thus, the SIAD generated 101,902 deforestation alerts for 2015-2016 using the Cerrado TerraClass mapping and MODIS collection 6, of which 3% (3,185) were classified as deforestation by the visual inspection method. It was verified that the Cerrado TerraClass reference map generates less false deforestation than the PROBIO, and that, the collection 6 presents greater sensitivity of change in the vegetation in relation to the collection 5, contributing to the increase of false deforestation. The seasonality of precipitation is directly related to the number of alerts generated. However, the BFAST algorithm was effective in filtering the false positives, not presenting breaks in 16% of the alerts generated for 2015-2016, with 99% agreement with the visual inspection.
Palavras-chave: Cerrado
Desmatamento
SIAD
Séries temporais
Deforestation
ISDA
Time series
Área(s) do CNPq: BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Goiás
Sigla da instituição: UFG
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-graduação (PRPG)
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais (PRPG)
Citação: FARIA, A. S. Detecção automática de desmatamentos no bioma cerrado: desafios para o monitoramento sistemático. 2018. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8380
Data de defesa: 13-Mar-2018
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciências Ambientais (PRPG)

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