UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI Programa De Pós-Graduação Em Ciência Florestal Lomanto Zogaib Neves

UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI Programa de Pós-Graduação em Ciência Florestal Lomanto Zogaib Neves

USO DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI) NO MONITORAMENTO DA DEGRADAÇÃO NA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO, MINAS GERAIS.

Diamantina 2017 Lomanto Zogaib Neves

USO DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI) NO MONITORAMENTO DA DEGRADAÇÃO NA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO, MINAS GERAIS.

Dissertação apresentada ao programa de Pós- Graduação em Ciência Florestal da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, como requisito para obtenção do título de Mestre.

Orientadora: Profª. Drª. Danielle Piuzana Mucida

Diamantina 2017

Ficha Catalográfica - Sistema de Bibliotecas/UFVJM Bibliotecária: Jullyele Hubner Costa CRB-6/2972

N518u 2017 Neves, Lomanto Zogaib. Uso do índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) no monitoramento da degradação na sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, Minas Gerais / Lomanto Zogaib Neves. – Diamantina, 2017. 72 p. : il.

Orientadora: Profa. Dra. Danielle Piuzana Mucida Dissertação (Mestrado - Programa de Pós-Graduação em Ciência Florestal) –Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri.

1. Cerrado. 2. Landsat. 3. CBERS-4. 4. Resolução Espacial. 5. Voçoroca. I. Mucida, Danielle Piuzana. II. Título.

CDD 634.9

Elaborada com dados fornecidos pelo(a) autor(a).

Lomanto Zogaib Neves

USO DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI) NO MONITORAMENTO DA DEGRADAÇÃO NA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO, MINAS GERAIS.

Dissertação apresentada ao programa de Pós- Graduação em Ciência Florestal da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre.

Orientadora: Profª. Drª. Danielle Piuzana Mucida

Data de aprovação 20/02/2017.

Prof. Dr. Lúcio do Carmo Moura Faculdade Interdisciplinar em Humanidades - UFVJM

Prof. Dr. Israel Marinho Pereira Faculdade de Ciências Agrárias - UFVJM

Prof. Dra. Danielle Piuzana Mucida Faculdade Interdisciplinar em Humanidades - UFVJM

Diamantina

Dedico à Deus, meu pai-herói David (in memorian), E a minha amada mãe Maria.

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus e a Virgem Maria, por sempre me conceber sabedoria para trilhar os melhores caminhos, coragem para não desanimar, força para prosseguir e proteção em todos os momentos. Ao meu pai David (in memorian) que infelizmente não pode acompanhar esta etapa de minha vida, mas sempre foi e sempre será meu grande exemplo de homem, meu grande herói. À minha mãe Maria, por todo o amor, paciência e carinho, especialmente nos momentos em que eu precisava desabafar, você ouvia e sempre teve uma palavra que acalentava o coração, muito obrigado. À minha querida irmã Virgínia e meu sobrinho Afonso, meu agradecimento especial. Aos demais membros da minha família e aos meus amigos de Nova Venécia e de Alegre, pelo apoio e por entenderem minha ausência, a demora em responder mensagens. Todos são muito especiais para mim. À minha orientadora, professora Drª. Danielle, que mesmo sem me conhecer direito, me recebeu de portas abertas, por toda a sua dedicação para fazer este projeto acontecer, suas orientações e ensinamentos passado a mim servem para muito além deste projeto, serve para a vida, muito obrigado. Aos colegas e amigos que fiz em Diamantina, em especial Bruno, Guilherme, Leonardo, Mateus, Mayara, Natália, Rafaella, Sandra e Tamires, obrigado por todos os momentos que compartilhamos juntos. Ao Programa de Pós-Graduação em Ciência Florestal, a UFVJM e todos os demais membros da comunidade acadêmica, pela oportunidade de desenvolver um projeto numa instituição excelente. À CAPES pelo suporte financeiro, que é de grande importância para o desenvolvimento de projetos.

"De longe, o maior prêmio que a vida oferece é a chance de trabalhar muito e se dedicar a algo que valha a pena.” Theodore Roosevelt

RESUMO

O Cerrado é considerado um hotspot mundial de biodiversidade, por apresentar uma vasta abundância de espécies endêmicas que sofrem uma anormal perda de habitat. Além disso neste bioma há importantes bacias hidrográficas, cuja preservação das nascentes e leito dos rios e córregos é de extrema necessidade. Com a finalidade de facilitar o estudo dessas áreas a utilização do Sensoriamento Remoto tornou-se uma excelente ferramenta. Assim, num primeiro momento, este trabalho utilizou imagens dos sensores dos satélites Landsat-5 e Landsat-8 para monitorar o desenvolvimento de áreas de degradação, utilizando o índice NDVI, na sub-bacia Hidrográfica do Ribeirão Chiqueiro entre 1984 e 2016. No segundo momento verificou a aplicabilidade das imagens do satélite CBERS-4 na distinção de diferentes tipos de vegetação e ou uso e ocupação do terreno, comparando-o com o satélite Landsat-8, e Rapideye-3, por meio do índice NDVI e da diferença NDVI. Como resultados da primeira parte do trabalho foi possível quantificar 108 voçorocas na região e atestar que a área da sub-bacia sofreu grandes mudanças nos anos estudados, principalmente com aumento expressivo do uso e ocupação do terreno. Nas áreas de entorno das voçorocas, que tinham como predominância tipos de vegetação com menor densidade de dossel, como cultura agropecuárias (principalmente pasto), Campo limpo e Campo Sujo, verificou-se uma maior tendência de crescimento dos voçorocamentos. Na segunda parte do trabalho foi possível verificar que, como já era esperado, as imagens do sensor do satélite Rapideye, apresentaram melhor resolução, sendo seguidas pela imagem do sensor do satélite CBERS-4, que se mostrou viável para uso em áreas de Cerrado. Mesmo assim, estas são preteridas por imagens do sensor do satélite Landsat-8, que no presente trabalho obteve os piores resultados, deixando de identificar muitas diferenças na vegetação.

Palavras-chave: Cerrado; Landsat; CBERS-4; Resolução Espacial; Voçoroca

ABSTRACT

The Cerrado is considered a global biodiversity hotspot due to the abundance of Endemic species that suffer a huge habitat loss. Besides in this biome there are important hydrographic basins, whose Preservation of springs, rivers and streams is of utmost importance. In order to facilitate the study of these areas, the use of Remote Sensing has become an excellent tool. Thus, in the first stage, this work used images from the Landsat-5 and Landsat-8 satellite sensors to monitor the development of degradation areas, using the NDVI index, in the sub- basin of Ribeirão Chiqueiro between 1984 and 2016. In the second The results obtained in this study show the applicability of the CBERS-4 satellite images to the distinction between different vegetation types and or use and occupation of land, comparing it with the satellite Landsat-8 and Rapideye-3, using the NDVI index and the NDVI difference. As a result of the first part, it was possible to quantify 108 gullies in the region attesting that the sub-basin area underwent major changes in the years studied, mainly with a significant increase in use and occupation of land. In the areas surrounding the gullies, which had as predominant types of vegetation with lower canopy density, such as agricultural culture (mainly pasture), Campo Limpo and Campo Sujo, there was a greater tendency of voçorocamentos growth. In the second part of the work, it was possible to verify that, as expected, the images of Rapideye satellite sensor presented better resolution and were followed by the CBERS-4 satellite image, which proved to be feasible for use in Cerrado areas. Even so, these are neglected by images of the Landsat-8 satellite sensor, which in the present work obtained the worst results, failing to identify many differences in vegetation.

Keywords: Cerrado; Landsat; CBERS-4; Spatial resolution; Gullie.

ÍNDICE DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Variação da vegetação/uso do terreno na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro...... 20 Figura 2 – Diagrama apresentando a sequência de comandos necessários para a delimitação de uma bacia hidrográfica no software ArcGIS® 10.3. A sequência está em língua inglesa, idioma oficial do software...... 22 Figura 3 – Fotografia da região marginal do Ribeirão Datas...... 30

Mapa 1 – a) Localização da área de estudo no contexto do estado de Minas Gerais; b) Delimitação da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, entre os municípios de Datas e Gouveia; c) Detalhamento da rede de drenagem da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro...... 19 Mapa 2 - Mapa com a localização das voçorocas da sub-bacia do ribeirão Chiqueiro, realizada com o auxílio de imagem de satélite Landsat-8 OLI, combinação 4R3B2V e GPS Garmin®...... 25 Mapa 3 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 1984 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-5 TM...... 27 Mapa 4 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 1992 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-5 TM...... 28 Mapa 5 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 1984 e 1992, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas...... 29 Mapa 6 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 2000 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-5 TM...... 34 Mapa 7 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 1992 e 2000, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas...... 35 Mapa 8 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 2008 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, base em imagem de satélite Landsat-5 TM...... 37 Mapa 9 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 2000 e 2008, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas...... 38 Mapa 10 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 2016 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-8 OLI...... 40 Mapa 11 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 2008 e 2016, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas...... 41

Mapa 12 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 1984 e 2016, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas...... 43 Mapa 13 - a) Localização da área de estudo no contexto do estado de Minas Gerais; b) Delimitação área de estudo no contexto da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, entre os municípios de Datas e Gouveia; c) Detalhamento da área de estudo e da rede de drenagem...... 58 Mapa 14 - Índice NDVI para a área de estudo, utilizando imagem do satélite CBERS-4 de 2015...... 63 Mapa 15 - Índice NDVI para a área de estudo, utilizando imagem do satélite Landsat-8 de 2015...... 64 Mapa 16 - Índice NDVI para a área de estudo, utilizando imagem do satélite Rapideye 3A de 2015...... 65 Mapa 17 - Diferença entre pixels dos mapas de NDVI gerados com as imagens CBERS-4 e Rapideye, no ano de 2015...... 67 Mapa 18 - Diferença entre pixels dos mapas de NDVI gerados com as imagens Landsat-8 e Rapideye, no ano de 2015...... 68

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 - Classificação da vegetação savânica do Cerrado para a área de estudo...... 20 Tabela 2 - Abrangência de cada cor nos mapas de NDVIs produzidos...... 23 Tabela 3 – Quantificação das áreas no entorno das voçorocas identificadas, ao longo dos anos analisados. Os valores foram obtidos por meio da diferença entre os mapas NDVI...... 44 Tabela 4 - Características dos sensores utilizados...... 60

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS ...... 7

ÍNDICE DE ILUSTRAÇÕES ...... 14

ÍNDICE DE TABELAS ...... 16

INTRODUÇÃO ...... 1

REFERÊNCIAS ...... 14

ARTIGO 1: ANÁLISE TEMPORAL POR MEIO DE ÍNDICE NDVI NA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO, GOUVEIA, MG...... 15

RESUMO ...... 15

ABSTRACT ...... 16

1 INTRODUÇÃO ...... 17

2 MATERIAIS E MÉTODOS ...... 18

2.1 Localização e Caracterização da Área ...... 18

2.2 Aquisição dos Dados e Processamento das Imagens ...... 20

2.3 Identificação das Voçorocas ...... 22

2.4 Confecção dos Mapas de NDVI ...... 23

2.5 Confecção Dos Mapas De Diferença NDVI ...... 23

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ...... 24

3.1 Análise do NDVI...... 26

3.1.1 Análise para os anos 1984 e 1992 e mapa da diferença NDVI 1992-1984 ...... 26

3.1.2 Análise para o ano 2000 e mapa da diferença NDVI 2000-1992 ...... 33

3.1.3 Análise para o ano 2008 e mapa da diferença NDVI 2008-2000 ...... 36

3.1.4 Análise para o ano 2016 e mapa da diferença NDVI 2016-2008 ...... 39

3.2 Mapa da diferença NDVI 2016-1984 ...... 42

3.3 Análise das áreas de entorno com base nos mapas de diferença NDVIs ...... 44

4 CONCLUSÃO ...... 47

REFERÊNCIAS ...... 47

ARTIGO 2: COMPARAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI) DE DIFERENTES IMAGENS DE SATÉLITE NA PORÇÃO SETENTRIONAL DA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO...... 54

RESUMO...... 54

ABSTRACT ...... 55

1 INTRODUÇÃO ...... 56

2 MATERIAL E METODOS ...... 57

2.1 Localização e caracterização da área ...... 57

2.2 Aquisição dos dados e processamento das imagens ...... 59

2.3 Confecção dos mapas ...... 60

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ...... 61

4 CONCLUSÕES ...... 69

REFERÊNCIAS ...... 69

CONSIDERAÇÕES FINAIS ...... 71

INTRODUÇÃO

O Cerrado é, de acordo com o Ministério do Meio Ambiente - MMA (2015), o segundo maior bioma do Brasil, distribuído em cerca de 22% do território nacional. Possui área de cerca de 2.036.448 km² nos estados de Goiás, Tocantins, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Bahia, Maranhão, Piauí, Rondônia, Paraná, São Paulo e Distrito Federal. O desenvolvimento da pesquisa ocorreu na sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, que faz parte da grande bacia do São Francisco, localiza-se na unidade morfoescultural referente à “Depressão de Gouveia”, na Serra do Espinhaço Meridional, geograficamente está compreendida entre os municípios de Datas e Gouveia, Minas Gerais. A região foi durante muitos anos utilizada para fins de exploração de garimpo, além de cultivos agropecuários, o que sem controle favoreceram o desenvolvimento de feições erosivas. Existem algumas técnicas para acompanhar o desenvolvimento da degradação da vegetação na região, uma delas é o sensoriamento remoto, que vem sendo utilizado para estudos dos recursos naturais de forma gradual desde o século XX (MOREIRA, 2012; PONZONI; SHIMABUKURO; KUPLICH, 2015). Existem atualmente imagens de sensores de satélites disponibilizados de forma gratuita, como o caso dos satélites Landsat-5, Landsat-8 e CBERS-4 além de outras mais restritas, mas que possuem melhor resolução espacial, como a Rapideye. Por meio destas imagens, por serem multiespectrais, pode-se obter diversos índices de vegetação, para o acompanhamento de um determinado local para diversos fins tais como: monitoramento de área de recuperação e/ou degradação, classificação de vegetação nativa, uso e ocupação de terrenos, dentre outros. Dentre os índices disponíveis destaca-se o Índice de Vegetação Diferença Normalizada (NDVI – Normalized Difference Vegetation Index) que faz uma relação entre a diferença da banda infravermelha com a vermelha e soma dessas mesma bandas, para se obter um mapa que pode chegar a valores máximos e mínimos de (+1) e (-1) (MOREIRA, 2012; PONZONI,; SHIMABUKURO; KUPLICH, 2015), sendo o primeiro associado a áreas de alta reflectância, ou seja, alta densidade vegetacional e o último, a áreas de baixa reflectância e portanto, baixa densidade vegetacional. Existem na região estudos que produziram um extenso conjunto de dados sobre a área permitindo um maior entendimento sobre a forma erosiva em si, o meio biofísico na qual ocorre, e sobre os processos erosivos a ela associados (AUGUSTIN; ARANHA, 2006)

14 entretanto, sem apresentar uma evolução temporal para as suas áreas de entorno no que concerne a vegetação e ou uso do terreno. Sabendo-se a importância em se otimizar o acompanhamento da vegetação nesta região, o presente estudo possui como objetivos: (i) utilizar o índice NDVI para monitorar o desenvolvimento de áreas de degradação na sub-bacia Hidrográfica do Ribeirão Chiqueiro entre 1984 e 2016 e (ii) verificar a aplicabilidade das imagens do satélite CBERS-4 na distinção de diferentes tipos de vegetação e ou uso e ocupação, comparando-o com o satélite Landsat-8, e Rapideye-3, por meio do NDVI e da diferença NDVI.

REFERÊNCIAS

AUGUSTIN, C. H. R. R.; ARANHA, P. R. A. A ocorrência de voçorocas em Gouveia, MG: características e processos associados. Geonomos, v. 14, n. 1,2, 2006. p. 75-86.

GAMARRA, R. M. et al. Uso do NDVI na análise da estrutura da vegetação e efetividade da proteção de unidade de conservação no Cerrado. Raega-O Espaço Geográfico em Análise, v. 37, p. 307-332, 2016.

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE (MMA). Disponível em: <- http://www.mma.gov.br/biomas/cerrado. Acesso em: 26 out. 2015.

MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicação. São José dos Campos, 2012.

PONZONI, F.J.; SHIMABUKURO, Y. E.; KUPLICH, T. M.. Sensoriamento remoto da vegetação. São Paulo: Oficina de Textos, 2015.

ARTIGO 1: ANÁLISE TEMPORAL POR MEIO DE ÍNDICE NDVI NA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO, GOUVEIA, MG.

RESUMO

O monitoramento de forma contínua em áreas degradadas ou em processo de recuperação é de extrema importância para se avaliar as mudanças na cobertura de vegetação. Métodos associados ao Sensoriamento Remoto vêm sendo bastante utilizados, destacando-se o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) por sua sensibilidade as características biofísicas da vegetação. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi fazer uma evolução temporal da vegetação e de áreas antropizadas por meio do índice NDVI entre os anos de 1984 e 2016, especialmente em áreas de entorno de voçorocas da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, Gouveia e Datas, Minas Gerais. Foram utilizadas imagens Landsat-5 para os anos de 1984, 1992, 2000 e 2008 e Landsat-8 para 2016. Os processamentos e confecções de mapas foram realizados no ArcGIS®, a quantificação das voçorocas resultou num total de 108 identificadas e numeradas. Nas regiões mais elevadas houve um predomínio de tons vermelhos nos mapas de NDVI, em todos os anos avaliados, relacionado a presença de vegetação de baixa densidade e de afloramento rochoso. Na região próxima ao ribeirão Datas as tonalidades em vermelho e laranja identificados estão relacionados a exploração de garimpo que perdurou por muitos anos e também a cultivos agropecuários, que cresceram após a proibição da exploração de garimpo na região. A grande maioria das voçorocas foram identificadas em regiões de solo com origem granítica e próximas a córregos e ribeirões. Suas áreas de entorno tiveram grande variação ao longo dos anos sendo os tipos de vegetação mais comuns nos limites das voçorocas Campo limpo e Campo sujo. O monitoramento da região pelo índice NDVI mostrou uma grande variação nos anos estudados, sendo possível observar o comportamento da sub-bacia estudada. O desenvolvimento das voçorocas pode estar relacionado ao uso e ocupação do terreno com tipos de vegetação que não funcionavam como mitigadores da erosão.

Palavras-chave: Voçoroca; Landsat; Erosão.

ARTICLE 1: TEMPORAL ANALYSIS BY NDVI INDEX IN SUB-BASIN RIBEIRÃO CHIQUEIRO, GOUVEIA, MG.

ABSTRACT Continuous monitoring in degraded areas or in the recovery process is extremely important to changes in vegetation cover. Methods associated to Remote Sensing have been widely used, especially the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), due to its sensitivity to the biophysical characteristics of the vegetation. Thus, the objective of this work was to make a temporal evolution of the vegetation and anthropic areas through the NDVI index between the years 1984 and 2016, especially in areas of gully environment, of the Ribeirão Chiqueiro sub- basin, Gouveia and Datas, Minas Gerais. Landsat 5 images were used for the years 1984, 1992, 2000 and 2008 and Landsat-8 for 2016. The mapping and processing were performed in ArcGIS® and the gullies quantification resulted in a total of 108. In the In the higher regions there were a predominance of red tones in NDVI maps, in all evaluated years, related to the presence of low density vegetation and rock outcrop. In the region near the ribeirão Datas the red and orange tones identified are related to mining exploitation that lasted for many years and also to agricultural crops, which grew after the prohibition of mining exploration in the region. The great majority of the gullies were identified in regions of soil with granitic origin and near streams and creeks. Their surrounding areas had great variation over the years, being the most common vegetation types in the limits of the gulfs Campo Limpo e Campo Sujo The monitoring of the region by the NDVI index showed a great variation in the studied years, being possible to observe the behavior of the sub-basin studied. The development of gullies may be related to the use and occupation of the land with types of vegetation that did not function as erosion mitigators.

Keywords: Voçoroca; Landsat; Erosion.

1 INTRODUÇÃO

A erosão dos solos é um fenômeno natural, ocorrente em terrenos que possuem algum tipo de declividade. Tal processo se torna um problema quando a taxa de perda do material ultrapassa limites considerados naturais, normalmente associado a ausência de técnicas conservacionistas (JORGE; GUERRA, 2013) tais como: remoção da cobertura vegetal, taludes com geometria inadequada, mudanças nos traçados de cursos d’água em ambientes urbanos, assim como plantio contínuo, em linhas dirigidas a favor das águas e queimadas em áreas rurais. Na visão dos autores, a erosão não deve ser considerada apenas como problema local, uma vez que, além da diminuição de nutrientes na camada mais superficial do solo, também causa assoreamento e poluição em áreas de depósito dos sedimentos. No Brasil, desde o período colonial, há utilização de práticas agrícolas inadequadas que levam à formação de sulcos e ravinas e que, caso continuem seu desenvolvimento, desencadeará em processos de voçorocamento, que constituem a maior evidência da degradação das terras (ANDRADE et al. 2005; BERTONI; NETO, 2012; JORGE; GUERRA, 2013). Sabe-se que as voçorocas podem ter sua origem relacionada a vários tipos de processos. Normalmente são associados à atividade antrópica, mas podem surgir por processos naturais e fazem parte da dinâmica natural de evolução do relevo terrestre (AUGUSTIN; ARANHA, 2006a). As voçorocas podem surgir a partir de deslizamentos de terra, que faz com que os horizontes subsuperficiais se tornem expostos. Podem originar-se a partir de feições erosivas superficiais ocasionadas pelo acúmulo de escoamento superficial, gerando uma incisão inicial no terreno, que acaba também por atingir extratos inferiores dos solos, acarretando em um processo maior. Neste sentido, o monitoramento contínuo em áreas recuperadas, em processo de recuperação ou degradadas, como o caso de áreas propensas aos processos de voçorocamento é de extrema importância para que se tenha uma avaliação da mudança da vegetação, principalmente em áreas de Cerrado. Em diversas fitofisionomias esse monitoramento vem sendo utilizado para acompanhar as alterações da quantidade de solo exposto, servindo assim como indicadores chave para a análise da mudança ambiental em áreas degradadas (ANDRADE et al., 2005; VICTORIA et al., 2009; ZHANG et al., 2012). Métodos de avaliação tradicional, como estudos de campo e laboratorial, utilizados para verificar tais alterações, demandam grande esforço manual e um tempo elevado, normalmente são indicados para análises locais e de pequena escala. O sensoriamento remoto e o Sistemas de Informações Geográficas (SIG) apresentam-se como uma alternativa viável

18 para a realização deste tipo de estudo (GILANI et al., 2015). Na literatura são encontrados mais de 50 índices de vegetação distintos, dentre eles, destaca-se o Índice de Vegetação Diferença Normalizada (NDVI – Normalized Difference Vegetation Index), um dos índices mais utilizados em estudos de larga escala da vegetação principalmente por ser sensível às características biofísicas da vegetação e por ter aplicações no monitoramento das mudanças de uso e cobertura da terra (VICTORIA et al., 2009; LIU et al., 2010; MOREIRA, 2012; VICENTE et al., 2012; LEIVAS et al., 2013).

A análise temporal utilizando o NDVI de imagens Landsat é uma técnica utilizada para monitorar desenvolvimento de culturas, uso do solo, cobertura da vegetação natural, indicadores de umidade do solo e consequentemente heterogeneidade do comportamento hidrológico (ARAÚJO et al., 2011; DEMARCHI et al. 2011; GOMÉZ-GIRÁLDEZ et al. 2014). No município de Gouveia, MG, os voçorocamentos vêm sendo estudados há vários anos, possibilitando a compreensão de alguns mecanismos associados ao processo, a iniciação e ao desenvolvimento das voçorocas. Os estudos produziram um extenso conjunto de dados sobre a área permitindo um maior entendimento sobre a forma erosiva em si, o meio biofísico na qual ocorre, e sobre os processos erosivos a ela associados (AUGUSTIN; ARANHA, 2006a) entretanto, sem apresentar uma evolução temporal para as voçorocas. Neste sentido, o objetivo deste estudo é fazer uma evolução temporal da vegetação e de áreas antropizadas por meio do índice NDVI entre os anos de 1984 e 2016, especialmente em áreas de entorno de voçorocas da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, Gouveia e Datas, Minas Gerais.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Localização e Caracterização da Área

A Bacia Hidrográfica do Ribeirão Chiqueiro compreende área dos municípios de Datas e Gouveia, Minas Gerais (MAPA 1). Localiza-se na bacia do Rio Paraúna, afluente do Rio das Velhas que por sua vez deságua no Rio São Francisco. Possui uma área total de cerca de 50.795,64 ha e tem como seus principais afluentes: o Ribeirão de Areia, Ribeirão Datas, Córrego Rio Grande, Córrego Espadeiro, Córrego do Tigre, Córrego Água Limpa, Córrego Tamanduá. 19

O clima é do tipo mesotérmico, com verões chuvosos e invernos secos, temperatura média entre 17,4oC e 19,8°C, precipitação anual em torno de 1400 mm (GALVÃO; NIMER, 1965). Os períodos são bem definidos: um chuvoso (de novembro a março), com as maiores precipitações ocorrendo no trimestre novembro, dezembro e janeiro; e um período de estiagem de abril a outubro. A distribuição da chuva regional é heterogênea (SOUZA, 2010). A sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro está localizada na unidade morfoescultural referente à “Depressão de Gouveia”, na Serra do Espinhaço Meridional. É formada, localmente, por quartzitos do Supergrupo Espinhaço e por xistos do Supergrupo Rio Paraúna. O relevo da região apresenta uma feição levemente escalonada, com as maiores altitudes, acima de 1.200 m, ocorrendo nos quartzitos, seguido pelos xistos 1.200 até 1.100 m e por fim embasamento cristalino granito-gnáissico com altitudes variando de 900 a 1.100 m, na qual localiza-se a sub- bacia do ribeirão Chiqueiro (AUGUSTIN; ARANHA, 2006a).

Os principais tipos de solo na área da sub-bacia são os latossolos vermelho- amarelos, desenvolvidos sobre os granito-gnaisses, xistos, micaxistos e milonitos e também os latossolos vermelho-escuros provenientes da decomposição das rochas básicas e metabásicas

(de ocorrência localizada) e os cambissolos, encontrados tanto sobre os granito-gnaisses, milonitos, quanto sobre os xistos (AUGUSTIN; ARANHA, 2006b). Ainda segundo estes autores, vegetação predominante na região é o Cerrado, em graus variados de degradação. Ao longo dos cursos de água ocorrem formações florestais. Além destas, existem também áreas com cultivos agropecuários e áreas de silviculturas com inserção principalmente de espécies de eucalipto (FIGURA 1). Para fins deste trabalho, será adotada a classificação de Ribeiro e Walter (2008) para o domínio Cerrado, com a subdivisão em fitofisionomias (TABELA 1). Tabela 1 - Classificação da vegetação savânica do Cerrado para a área de estudo.

Autor Classificação Mata Ciliar Formações Mata de Galeria Florestais Cerradão Cerrado Sentido Ribeiro e Walter Formações Restrito (1998) Savânicas Parque de Cerrado Campo Sujo Formações Campo Rupestre campestres Campo Limpo Fonte: Adaptado de Ribeiro e Walter (2008).

Figura 1 - Variação da vegetação/uso do terreno na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro.

Fonte: Autor.Aquisição dos Dados e Processamento das Imagens

Para a análise temporal foram utilizadas imagens oriundas dos satélites Landsat-5 TM (até 2011) e Landsat-8 OLI (a partir de 2015). As imagens dos anos de 1984, 1992 (no mês de setembro) e 2000 (no mês de agosto) foram adquiridas pelo Catálogo de Imagens do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), disponível no link http://www.dgi.inpe.br/CDSR/, já a imagem Landsat-5 de 2008 e a Landsat-8 de 2016, ambas no mês de setembro, foram obtidas no site https://earthexplorer.usgs.gov/. Tal procedimento foi necessário pois as imagens desta plataforma “EarthExplorer” possuem retificação, ou seja, passaram por um processo de correção e georreferenciamento, sendo consideradas verdadeiras, ao contrário das adquiridas do INPE. Foram confeccionados mapas temporais do ano de 1984 até 2016, em intervalos de oito anos. As imagens do catálogo do INPE foram processadas e georreferenciadas no software ArcGIS® 10.3, em ambiente SIG e a partir daí confeccionou-se mapas NDVI e mapas de diferença de NDVI a cada oito anos considerando o intervalo de 1984 a 2016. O software está licenciado pelo Laboratório de Geoprocessamento, do Departamento de Engenharia Florestal da UFVJM. As imagens Landsat-5 foram georreferenciadas utilizando-se como base a imagem Landsat-5 de 2008, através da ferramenta “Georeferencing”. A sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro foi confeccionada por meio da ferramenta “ArcHydro”, no ArcMap 10.3, ArcGIS®, por meio da seleção DEM (Digital Elevation Model) da região e, em seguida, realizou-se uma sequência de processos, na barra de ferramentas do “ArcHydro”. Na primeira etapa, todas as ferramentas utilizadas encontram-se na aba “Terrain Preprocessing”. Antes dos procedimentos de delimitação, foi necessário corrigir possíveis erros na imagem DEM, selecionando a ferramenta “Fill Skins”, seguido pela opção “Flow Direction”, para determinar o direcionamento de fluxo e, em seguida, determinou-se a acumulação de fluxo, na opção “Flow accumulation”. A partir da direção e a acumulação de fluxo determinada obteve-se a definição do fluxo, pela opção “Stream Definition”, que informa a profundidade dos dados, ou seja, qual o nível de detalhamento da bacia a ser definida. Para determinar as grades que possuem segmentos de fluxo exclusivos, utilizou-se a opção “Stream Segmentation”. Feito isso, atribui- se um valor para cada célula, indicando para qual fluxo ela pertence, por meio da ferramenta “Catchment Grid Delineation”. A grade criada necessitou ser transformada em um polígono pela opção “Catchment Polygon Processing”. Na etapa seguinte converteu-se a definição do fluxo em uma classe de recurso, por meio da ferramenta “Drainage Line Processing”. Definiu-se, então, as bacias adjacentes, ou

22 seja, aquelas que não possuem a captação principal, pela ferramenta “Adjoint Catchment Processing”. Nas etapas finais, foi necessário gerar os pontos de drenagem associados a cada uma das bacias criadas pela ferramenta “Drainage Point Processing”. Este procedimento é importante pois, próximo a um destes pontos gerados, está localizado o ponto de exudório da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Este ponto foi inserido de forma manual pela ferramenta “Batch Point Generation”, localizada na barra de tarefas do “ArcHydro”. Com a determinação do ponto de exudório da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, determinou-se sua delimitação, na opção “Watershed Processing”, pela ferramenta “Batch Watershed Delineation”. Ao final do processo, estará delimitada a sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. A Figura 3 apresenta um diagrama resumindo o processo de delimitação de uma bacia hidrográfica.

Figura 2 – Diagrama apresentando a sequência de comandos necessários para a delimitação de uma bacia hidrográfica no software ArcGIS® 10.3. A sequência está em língua inglesa, idioma oficial do software.

Adjoint Drainage Line Fill Skins Catchment Processing Processing

Catchment Drainage Point Flow Direction Polygon Processing Processing

Catchment Flow Batch Point Grid Accumulation Generation Delineation

Stream Stream Watershed Definition* Segmentation Delineation

2.2 Identificação das Voçorocas

Utilizando imagens de satélite Landsat-8 de 2016 foram identificadas as voçorocas visíveis na área da sub-bacia. Excursões à área foram realizadas para conferência da verdade em campo, como auxílio de GPS da marca Garmin® etrex Venture e para retirada de dúvidas.

2.3 Confecção dos Mapas de NDVI

Após a delimitação da área da sub-bacia e identificação das voçorocas, foi realizada a confecção de mapas de NDVI para os anos de 1984, 1992, 2000, 2008 e 2016 (Mapa 3, 4, 6, 8, 10, 12), utilizando a opção “Raster calculator” na extensão “Spatial Analyst Tools”, por meio do uso da seguinte equação:

NDVI = IPV-V (equação 1) IPV+V Onde: IPV: banda infravermelho próximo e V: banda vermelha. Nas imagens Landsat-5, o IPV corresponde à banda 4 e para imagens Landsat-8, à banda 5. Já o parâmetro V corresponde, nas imagens Landsat-5 e 8, às bandas 3 e 4 respectivamente. Cada mapa de NDVI contém cinco cores distintas que representam um intervalo de valores, onde vão estar inseridas as diferenças encontradas pelo índice. A Tabela 2, apresenta o que está abrangido em cada cor no mapa, mesmo com possíveis diferenças entre os valores numéricos.

Tabela 2 - Abrangência de cada cor nos mapas de NDVIs produzidos.

Cor Abrangência Vermelho Afloramento rochoso, solo exposto, construções Laranja Culturas agropecuárias, Campo Limpo Amarelo Campo Sujo, Parque de Cerrado Verde claro Cerrado Sentido Restrito, Cerradão Verde escuro Mata de galeria, Mata ciliar, Floresta Plantada

2.4 Confecção Dos Mapas De Diferença NDVI

A partir dos mapas de NDVI produzidos, utilizando a extensão “Image Analysis”, no ícone “Difference”, foram confeccionados mapas de diferenças entre cada duas datas estudadas, uma vez que a função compara, pixel a pixel, alterações entre os elementos selecionados. Para isto é necessário que as imagens comparadas estejam perfeitamente alinhadas. Foram comparados os anos de 1984-1992, 1992-2000, 2000-2008, 2008-2016. Por

24 fim, foi gerado um mapa de evolução temporal do intervalo de 32 anos, utilizando imagens de 1984 e 2016. Os mapas gerados possuem três cores em diferentes tons, cada cor, independente do tom, interpretados da seguinte maneira: (i) tons de vermelho: “Perda de cobertura”, ou seja, diminuição do valor de reflectância, assim sendo, da densidade da vegetação; (ii) tons de bege: “Estável” e (iii) tons de verde: “Ganho de cobertura”, significando aumento no valor de reflectância, resultante de uma maior densidade de vegetação. Com os mapas confeccionados, foram delimitados 100 metros de raio das voçorocas, com área total de 339,29 ha, mas como algumas voçorocas eram próximas, as áreas de entorno se sobrepuseram, em alguns casos, por isso, a área real, contabilizada foi de 335,97 ha, para identificar, de forma específica as mudanças nos locais desde o ano de 1984. Foi possível quantificar, em hectares, por meio da ferramenta “Measure” do programa ArcGIS®, e convertidos também em porcentagem, o comportamento das áreas no entorno das voçorocas ao longo dos anos.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

O mapa de quantificação do número de voçorocas na sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, por meio de imagem Landsat-8, de 2016, resultou num número total de 108 voçorocas identificadas de área igual ou superior ao pixel da imagem de 30x30 metros, como pode ser observado no Mapa 2. O Anexo 1 apresenta coordenadas de latitude (X) e longitude (Y) das voçorocas identificadas. A numeração foi feita de forma aleatória com exceção da voçoroca número 1, bastante utilizada em aulas de campo de diferentes áreas de estudo pela facilidade no acesso (estrada vicinal entre a sede municipal de Gouveia e o povoado de Cuiabá) e pela possibilidade de observar a parte interna e externa em sua totalidade.

Mapa 2 - Mapa com a localização das voçorocas da sub-bacia do ribeirão Chiqueiro, realizada com o auxílio de imagem de satélite Landsat-8 OLI, combinação 4R3B2V e GPS Garmin®.

A grande ocorrência de processos erosivos na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Chiqueiro foi relatada por Souza (2010), o qual identificou 284 feições erosivas em toda área de estudo, incluindo sulcos e ravinas, por exemplo. Este número é superior ao do presente estudo que quantificou as voç orocas, caracterizadas como maior evidência da degradação das terras.

A ocorrência de feições erosivas, em distintos estágios de degradação na região foi observada no estudo desenvolvido por Augustin; Aranha (2006a), que tinha por objetivo estudar a possível associação de dutos formados por piping à presença de voçorocas, e dentre os diversos tipos de feições contabilizadas, um número total de 27 foram classificadas como voçorocas. Isto corrobora com a ideia de que na região onde o presente trabalho foi desenvolvido existe uma grande quantidade de feições erosivas do tipo voçoroca, algumas com sua formação relacionadas ao estudo desenvolvido pelos autores.

3.1 Análise do NDVI

3.1.1 Análise para os anos 1984 e 1992 e mapa da diferença NDVI 1992-1984

Os Mapas 3 e 4 apresentam os resultados do índice NDVI para os anos de 1984 e 1992 respectivamente, e Mapa 5, mostra a diferença dos índices nestes dois anos.

Mapa 3 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 1984 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-5 TM.

Mapa 4 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 1992 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-5 TM.

Mapa 5 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 1984 e 1992, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas.

Analisando o Mapa 3, observa-se que os maiores valores de NDVI, 0,809 foram identificados em áreas de mata ciliar e de galeria. Áreas de Cerrado e Cerradão apresentam valores de NDVI próximos a 0,614. Já as áreas de Campo Sujo e Parque de Cerrado possuem valores médios de 0,273, o que na imagem corresponde aos tons amarelados. Os valores mais baixos foram encontrados em áreas de curso de rios e córregos, os quais não apresentam vegetação (-0,001), de solo exposto (-0,542) e as áreas com afloramento rochoso que apresentam valores semelhantes às áreas urbanas (0,041). Exposições rochosas caracterizam-se por quartzitos do Supergrupo Espinhaço que afloram em toda área oeste da sub-bacia (nascentes dos córregos Tombador, Peroba, Tigre e ribeirão da Areia) e na porção nordeste da sub-bacia (município de Datas) e por xistos na porção centro-leste, nas nascentes dos córregos Bom Sucesso e Espadeiro. Dados NDVI apresentados no Mapa 4, cuja imagem corresponde a mesma época, mas em 1992, alcançaram índices de máximos possíveis, (+1) e (-1). O máximo positivo foi identificado em áreas de mata ciliar e/ou de galeria (+1). Em áreas de Cerrado e Cerradão os valores obtidos foram de 0,621. As áreas de Campo Sujo e Parque de Cerrado tiveram valores próximos a 0,290, correspondendo a maior parte da área do mapa. Comparado ao mapa anterior, os valores nas categorias apresentam-se bastante semelhantes. Tanto no Mapa 3 (1984), quanto no Mapa 4 (1992), é possível observar que na região nordeste, próximo ao Ribeirão Datas, há uma grande concentração de áreas cujo índice é negativo a valores pouco positivos (coloração vermelha e laranja) na maioria das vezes margeando o Ribeirão Datas e seus tributários. Tal fato está relacionado a intensa atividade garimpeira tanto de diamante quanto de cristal de quartzo na área, muito semelhante ao extrativismo que ocorreu em Diamantina (garimpo de aluvião), cujos vestígios podem ser observados nos dias atuais (FIGURA 4).

Figura 3 – Fotografia da região marginal do Ribeirão Datas. 31

Fonte: Autor. Próximo a sede municipal de Gouveia, é observado na primeira análise (MAPA 3) uma grande quantidade de áreas nos dois tons de verde e amarelo, indicando presença de tipos de vegetação com maior densidade, como Mata Ciliar e de Galeria, em áreas próximas a córregos e rios e Cerrado nas demais áreas. As exceções são algumas áreas de pastagem, em laranja e, em vermelho, a área urbana do município. Já no Mapa 4 (1992) ocorre um aumento nos tons de vermelho e laranja, relacionado ao crescimento urbano e também da zona rural mais próxima, com a retirada da vegetação nativa para implantação de culturas agrícolas e pastagens. Na região oeste do Mapa 3, próximo ao córrego Tamanduá, há uma forte presença de áreas de Campo Limpo, representada pela cor laranja, recobrindo uma grande parte de serras que se encontram na região, sendo que, nos locais em vermelho há presença de afloramentos rochosos, observado de forma mais concentrada próximo ao córrego Tombador. Tem-se também a presença de Mata Ciliar e também matas de galerias, principalmente nas margens dos córregos do que do Ribeirão da Areia. Já o Mapa 4, mostra nas mesmas áreas um crescimento dos tons de vermelho e laranja, indicando uma diminuição da cobertura do solo, com aumento nas áreas de afloramento rochoso exposto. A região leste do Mapa 3, próximo à divisa da bacia, é predominada por serras, com uma parte considerável de afloramentos e com solos muito rasos, o que dificulta o desenvolvimento de vegetação mais densa, justificando o domínio dos tons de laranja e vermelho, nos dois anos analisados. Já nas áreas a jusante dos córregos Bom Sucesso e

Espadeiro, onde o solo começa a ficar mais profundo é possível observar um aumento na porção da cor vermelha e laranja, que está mais relacionada a antropização da área. Na região sudeste, a jusante do córrego Veludo, ocorre uma situação diferente da relatada anteriormente, com um aumento nas áreas de tons de verde (predomina principalmente nas margens dos córregos) e amarelo no ano de 1992 (MAPA 4), comparado ao ano anteriormente estudado (MAPA 3). O Mapa 5, que mostra a diferença entre os NDVIs de 1984 e 1992, apresenta a situação real de alteração na região estudada. Na região nordeste, tendo por referência o Ribeirão Datas, ocorreu um aumento nas áreas em tons verdes, não concentrados, indicativo de aumento nas áreas cobertas por vegetação. Isso pode indicar que se trata de um estágio de regeneração de área, após o abandono da exploração e garimpo na área. Na região central, próximo a sede do municipio de Gouveia, há uma concentração de tons de vermelho indicando uma Perda de cobertura mais intensa, o que é justificado pelo crescimento em área da zona urbana do município. Na mesma região, próximo às margens do Ribeirão Chiqueiro, houve um aumento da classe “mudanças negativas”, indicando a retirada da mata ciliar, o que favorece os processos de assoreamentos. Apesar disso, nas áreas de entorno das voçorocas a classe Perda de cobertura não foi tão concentrada, sendo alternada com áreas que foram verificadas “Estável”. A única exceção é a região próxima a localidade de Cuiabá, que pode ser justificado pelo desenvolvimento urbano além de uma concentração do uso do terreno para fins tanto de silvicultura (eucalipto) quanto agropecuários próximos a localidade. Na região oeste da sub-bacia ocorre uma predominância de tons beges, denominados, neste trabalho, de áreas de estabilidade, com exceção de área com exposição de afloramentos de quartzitos dos Supergrupo Espinhaço entre os córregos Peroba e Tamanduá, em tom de vermelho, indicativo de desmatamento. Na região leste, próximo ao deságue do córrego Bom sucesso no Ribeirão Datas há uma maior concentração de tons de Perda de cobertura, indicando que àquelas áreas sofreram perdas de densidade de vegetação, sendo por exemplo resultado de um processo de assoreamento na região, associado ao desmatamento das áreas marginais. A maior concentração de mudanças positivas no Mapa 5 encontra-se na região sudeste, nas imediações do córrego Veludo, em áreas próximas às suas margens, provavelmente composta por Matas Ciliar, de Galeria, além de Cerrado Senso Restrito.

3.1.2 Análise para o ano 2000 e mapa da diferença NDVI 2000-1992

O Mapa 6, que apresenta o resultado do índice NDVI para o ano de 2000, mostra de uma forma geral um crescimento nas áreas em tons de vermelho e laranja na área da sub- bacia do ribeirão Chiqueiro, indicando uma diminuição da densidade encontrada. Como o observado nos mapas de NDVI anteriores (MAPA 3 e 4), os valores mais altos (0,4152 a 0,9932) localizam-se nas áreas de Mata Ciliar e de Galeria. O Cerrado e o Cerradão tiveram valores no intervalo de 0,2806 a 0,4151, já o Campo Sujo e Parque de Cerrado apresentaram valores de 0,1866 a 0,2806. As áreas de Campo Limpo e de culturas agropecuárias variaram no intervalo de 0,1127 a 0,1865, por fim, os afloramentos rochosos e o solo exposto ficaram no intervalo de -0,7142 a 0,1126. Na região próxima ao Ribeirão Datas e da sede municipal de Datas é possível observar uma presença de tons em vermelho, mas principalmente de tons de laranja, o que, quando observa-se o Mapa 7, que apresenta a diferença entre o NDVI de 1992 e o de 2000, fica visível que houve uma Perda de cobertura em toda a região. Isso indica que o recobrimento de vegetação nas áreas marginais, que foi observado no Mapa 4, não foi mantido, sendo assim, o solo da região voltou a ficar exposto, o que não favorece o desenvolvimento de voçorocas, tendo em vista a presença de solo quartzito, mas acaba aumentando o processo de assoreamento dos córregos e do Ribeirão. Na região central, próxima a sede do município de Gouveia, observou-se no Mapa 6 uma forte concentração de áreas em tons de vermelho, o que indica uma alta reflectância, resultado de ausência de cobertura vegetal nos locais com essas tonalidades. No Mapa 7 é possível observar que, apesar de essas áreas possuírem tons de vermelho, na realidade não houveram alterações significativas, e sim uma manutenção de áreas que já eram anteriormente exploradas, o que pode ter favorecido o desenvolvimento das voçorocas nesta área, já que durante o período analisado, oito anos, áreas que não possuíam cobertura vegetal, continuaram descobertas. Na região oeste houve um crescimento difundido nas áreas em tons de vermelho e laranja, indicando um aumento de locais com menor densidade de vegetação. Essa informação é confirmada pelo mapa de diferença de NDVI 2000-1992 (MAPA 7) que indica ‘Perda de cobertura’ nesses locais. Conforme relatado por Soares e Santos (2002), no período de 1994 a 1997, o estado de Minas Gerais sofreu com uma série de incêndios florestais, que podem ter prejudicado o desenvolvimento da vegetação na região.

Mapa 6 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 2000 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-5 TM.

Mapa 7 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 1992 e 2000, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas.

3.1.3 Análise para o ano 2008 e mapa da diferença NDVI 2008-2000

O Mapa 8, que apresenta o resultado do índice NDVI para o ano de 2008, uma situação oposta à do Mapa 6, com um aumento nas áreas em tons de verde. O intervalo de 0,5118 – 0,8178, representa as áreas onde localizam-se as áreas de mata ciliar e de galeria. O cerrado e o cerradão tiveram valores no intervalo de 0,4082 a 0,5117, já o campo sujo e Parque de cerrado apresentaram valores de 0,3140 a 0,4081. As áreas de campo limpo e de culturas agropecuárias variaram no intervalo de 0,2151 a 0,3139, por fim, os afloramentos rochosos e o solo exposto ficaram no intervalo de -0,3783 a 0,2150. Na região nordeste, próximo ao Ribeirão Datas e a sede municipal de Datas observa-se que as áreas em tons de vermelho e laranja ainda predominam, além de novas áreas cujo formato poligonal, típicos de implantações antrópicas, relaciona-se a culturas agrícolas. Neste sentido, há pontos de diminuição da densidade da vegetação, ocasionados pela exposição do solo para o plantio (índices NDVI mais baixos) e outros onde a implantação agrícola aumentou a densidade da vegetação (índices NDVI mais altos). Essa mudança nessa região é confirmada ao observar-se o Mapa 9, que apresenta a diferença entre os NDVIs de 2000 e 2008. Tal fato, é corroborado pela necessidade de mudança de uso e ocupação do terreno devido ao Decreto 39.399, de 21 de janeiro de 1998, que proibiu a atividade garimpeira no Vale do Jequitinhonha. Na porção central, próximo a sede municipal de Gouveia, a área urbana, em vermelho teve um pequeno crescimento, já as áreas de margens dos córregos e do Ribeirão Chiqueiro tiveram um aumento nas áreas de mata de galeria e mata ciliar. A região oeste, entre os córregos Tamanduá e Tigre tiveram um aumento significativo nas áreas em tons de verde e amarelo, indicando que, ao contrário do evidenciado no Mapa 6, não ocorreram incêndios na região, sendo assim, a mesma pode desenvolver um processo de regeneração, bastante significativo em alguns locais. Uma situação semelhante é observada na região leste próximo ao córrego do Veludo, que teve sua vegetação destruída principalmente por incêndios, mas que conseguiram aumentar a densidade da vegetação.

Mapa 8 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 2008 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, base em imagem de satélite Landsat- 5 TM.

Mapa 9 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 2000 e 2008, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas. 39

3.1.4 Análise para o ano 2016 e mapa da diferença NDVI 2016-2008

O Mapa 10 apresenta o resultado do índice NDVI para o ano de 2016 e, assim como o Mapa 8, com um aumento nas áreas verdes, cujo intervalo varia de 0,3078 a 0,5370, caracterizado por áreas de mata ciliar e de galeria, além de floresta plantada de eucalipto em estágio de desenvolvimento avançado. Apresenta, também, um crescimento nas áreas em amarelo, indicativo de fitofisionomias do cerrado senso restrito e cerradão cujos valores encontram-se no intervalo de 0,2385 a 0,3077. Já o campo sujo e parque de cerrado apresentaram valores de 0,1878 a 0,2384. As áreas de campo limpo e de culturas agropecuárias variaram no intervalo de 0,1372 a 0,1877. Por fim, os afloramentos rochosos e o solo exposto localizam-se no intervalo de -0,1428 a 0,1371. Importante ressaltar no Mapa 10, para a região nordeste características de intenso uso do terreno tal como a possibilidade de visualização de um sistema de cultivo agrícola em círculo, também conhecida como técnica de plantio mandala, cuja maior parte encontra-se em tons de vermelho e laranja, indicativo de baixa densidade dos plantios, no momento da captura da imagem de satélite. Pelo Mapa 11, mapa da diferença do NDVI entre 2008 e 2016, é possível destacar que na região próxima ao Ribeirão Datas e a sede municipal de Datas ocorreu uma diminuição das áreas em vermelho, ou seja áreas ‘Perda de cobertura’. Ao contrário do Mapa 5, mapa da diferença do NDVI entre 1984 e 1992, período em que houve um processo de ‘Ganho de cobertura’ com vegetação mais densa, a diferença NDVI de 2008-2016 apresenta aumento as áreas de agricultura e silvicultura (eucalipto), conforme observado em campo. Nas proximidades da localidade de São Roberto observa-se um crescimento das áreas em tons verdes e amarelo, ou seja, de maior densidade de vegetação, substituindo áreas onde anteriormente encontravam-se vegetação com baixa densidade. Na região central, próxima a sede municipal de Gouveia ocorreu um aumento nas áreas verdes, principalmente nas margens dos córregos, mas também é verificado um crescimento da área urbana. Na parte oeste da sub-bacia, o aumento nas áreas verdes é verificado principalmente nas áreas marginais de córregos e ribeirões. Nas proximidades do córrego Água Limpa ocorreu um aumento nas áreas em amarelo, indicando a presença de Campo Sujo e Parque de Cerrado.

Mapa 10 - Mapa com o índice NDVI para o ano de 2016 na região da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro. Índice feito com base em uma imagem de satélite Landsat-8 OLI.

Mapa 11 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 2008 e 2016, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas.

3.2 Mapa da diferença NDVI 2016-1984

O Mapa 12 apresenta a diferença do índice NDVI entre os anos de 1984 e 2016, no qual é possível observar, área da sub-bacia como um todo, uma tendência de estabilidade. As áreas de ‘Perda de cobertura’ encontram-se mais concentradas em zonas urbanas. Especificamente, nos entornos das voçorocas àquelas localizadas na região norte e noroeste da sub-bacia apresentaram maiores mudanças negativas, quando comparadas as áreas em outras regiões. Na região próxima ao ribeirão Datas e a sede municipal de Datas é possível observar que ao final dos 32 anos de avaliação as áreas marginais dos córregos e ribeirão tiveram um crescimento da classe “Perda de cobertura”. Isso pode estar relacionado ao fato de que, findada as ações de garimpo na região a exposição do solo continuou e até aumentou, tendo em vista a ausência quase na totalidade de projetos de recuperação nas regiões marginais. Ainda nesta região do mapa ressalta-se áreas em tons de vermelho, pertencentes a classe “Perda de cobertura”, em formatos poligonais, típicos de cultivos agrícolas e silviculturais. Isso indica que, impossibilitados de exercer a atividade garimpeira na região, a população passou a adotar as práticas agrícolas, que diminuíram a densidade da vegetação nos locais onde implementados. Tal fato, é corroborado com dados qualitativos que evidenciam a implantação de projeto de fruticultura no município de Datas em 2007, denominado FRUTIVALE (SILVA; TUBALDINI, 2009). Na região oeste, próxima a localidade de Cuiabá houve um crescimento nas áreas poligonais em tons de vermelho, da classe “Perda de cobertura”, próximo as voçorocas e as áreas marginais, indicando que, a vegetação anterior possuía uma densidade de dossel maior e sua retirada pode ter atuado como um catalizador para processos erosivos, em especial os voçorocamentos. Na região sul, próximo ao Ribeirão da Areia, córrego do Tigre, córrego do Veludo, observou-se também um crescimento disperso da classe “Perda de cobertura” em formatos poligonais, o que pode estar relacionado a supressão de áreas de Cerrado para implantação de pastagem. De uma forma geral, quase todas as voçorocas identificadas estão situadas em regiões que, após 32 anos de análise de imagens, possuem tonalidades da classe “Perda de cobertura”, indicando que o uso inadequado do terreno, observado nos tons de vermelho, ao longo deste período pode ter favorecido o desenvolvimento dessas feições erosivas.

Mapa 12 - Diferença entre os índices NDVI dos anos de 1984 e 2016, com as áreas no entorno das voçorocas delimitadas.

3.3 Análise das áreas de entorno com base nos mapas de diferença NDVIs

A Tabela 3, sintetiza as alterações da vegetação e do uso e ocupação do terreno em valores expressos em hectares (ha) e percentuais (%) para as áreas de entorno demarcadas e que englobam as voçorocas mapeadas neste estudo. A áreas de entorno no total, quantificaram 335,97 ha, isso ocorreu, já que, com a proximidade de algumas das voçorocas, as áreas de entorno se sobrepuseram, sendo então quantificadas apenas uma vez. Tabela 3 – Quantificação das áreas no entorno das voçorocas identificadas, ao longo dos anos analisados. Os valores foram obtidos por meio da diferença entre os mapas NDVI.

Classes

Perda de cobertura Estável Ganho de cobertura

ha % ha % ha % 1984-1992 106,02 31,56 135 40,18 94,95 28,26

1992-2000 148,77 44,48 95,22 28,34 91,98 27,38

2000-2008 103,68 30,86 108 32,15 124,29 36,99

2008-2016 97,29 28,96 75,60 22,50 163,08 48,54

Pelo mapa de diferença entre os anos de 1984 e 1992 (MAPA 5) é possível observar que a área da classe “Estável” é a de maior área, seguida pela classe “Perda de cobertura” e em seguida, pela classe “Ganho de cobertura” (TABELA 3). Uma situação inversa é encontrada no mapa de diferença NDVI entre 1992 e 2000. Muito relacionado, há como já foi descrito anteriormente, uma grande frequência de incêndios no período, o que acarretou um crescimento areal da classe de Perda de cobertura em detrimento das áreas de estabilidade (classe “Estável”) e de da classe “Ganho de cobertura” (TABELA 3). Na diferença entre os anos de 2000 e 2008, é possível observar que nas áreas de entorno das voçorocas houve um crescimento em área de Ganho de cobertura e decréscimo em áreas de Perda de cobertura, indicativas de processo de regeneração ou uso do terreno para fins de silvicultura (eucalipto) e agropecuária, sendo esta última finalidade a mais provável, conforme observação em campo, além da estabilidade em área da classe Estável (TABELA 3). A tendência é observada para a diferença NDVI entre 2008 e 2016 para áreas de entorno das voçorocas, é possível um aumento substancial das regiões classificadas como de 45

Ganho de cobertura. Esta situação assemelha-se a analisada anteriormente, com exceção de que houve uma redução tanto em áreas das classes Perda de cobertura quanto Estável (TABELA 3). Isso pode estar relacionado com uma mudança no foco na redução de áreas desmatadas, que ocorreu após a Cúpula Mundial sobre Desenvolvimento Sustentável, realizada em Joanesburgo, África do Sul, no ano de 2002, que estabeleceu como uma das metas uma redução nas áreas de desmatamento em todo o mundo. Em virtude deste acontecimento, no Brasil, e especificamente em Minas Gerais, ocorreu um movimento da população, participando em audiências públicas, ajudando a preservar e reduzindo o desmatamento (SEMAD, 2008). Além disso, para a concessão de empréstimos, os bancos passaram a exigir de produtores rurais que cumprissem a legislação florestal vigente, no que diz respeito a áreas marginais, restauração de nascentes e desmatamento. Ao se observar apenas os valores de cobertura das classes nas áreas do entorno das voçorocas, nota-se que houve uma grande variação nas porcentagens de distribuição, principalmente comparando-se 1992-2000 com 2000-2008. Tal fato pode ter favorecido o desenvolvimento das voçorocas, já que uma das principais formas de controle deste tipo de erosão é a estabilização do terreno e implantação de vegetação que possibilite a retenção das partículas das margens (ANDRADE et al. 2005; GOMES, 2006; JORGE; GUERRA, 2013). Os mapas NDVI produzidos neste estudo apresentam grande variação na cobertura do terreno ao longo dos anos estudados, fato este que pode ter contribuído com o desenvolvimento de tais processos erosivos. Outro fator que pode ter colaborado com o desenvolvimento das voçorocas na sub- bacia do Ribeirão Chiqueiro é a ausência, quase que total, de técnicas de recuperação de áreas degradadas voltadas para a contenção das mesmas, tendo em vista a importância dessas áreas na questão ambiental, já que, as voçorocas estão, quase que em sua totalidade, próxima a leito de córregos e ribeirões, aumentando o nível de assoreamento dos mesmo, sem contar a redução de área útil para plantio numa região geográfica conhecida pela escassez de recursos financeiros. Ao contrário, é comum observar em campo a implantação de florestas plantadas às margens das voçorocas (FIGURA 6a e 6b), além de que a grande maioria das feições erosivas está sequer cercada, e não sendo incomum encontrar com restos de gado que caíram dentro das mesmas.

Figura 6 - a) Fotografia de parte da Voçoroca 11, próxima a localidade de Cuiabá, que apresenta Floresta Plantada de eucalipto nas margens. b) Árvore de eucalipto que acabou se desenvolvendo dentro da voçoroca, em virtude do crescimento de sua área marginal para dentro da floresta plantada.

Fonte: Autor.

De forma geral, com exceção do Mapa 4, os índices NDVI encontrados neste trabalho não atingiram os valores máximos +1 e -1. Situação semelhante foi encontrada em análise multitemporal da dinâmica da cobertura vegetal em bacias hidrográficas em áreas de Cerrado (BRAZ; ÁGUAS; MIRANDOLA GARCIA, 2015; BAYNA et al. 2015). A grande maioria das voçorocas identificadas na sub-bacia ocorrem em áreas com vegetação de porte rasteiro (FIGURA 7a e 7b), seja áreas de pasto, que nas imagens NDVI são geralmente as áreas em tons de laranja ou áreas de Campo Sujo e Cerrado Senso Restrito, caracterizado por tons de amarelo. Tal fato, evidencia uma maior fragilidade destes tipos de vegetação em recobrir o solo afim de evitar processos erosivos corroborando dados obtidos por CAMPOS et al. (2008) OLIVEIRA (2013), no qual relata a evolução de feições erosivas em áreas de pasto, vegetação rasteira ou cerrado. Figura 7 – Fotografias de voçorocas na sub-bacia do ribeirão Chiqueiro exemplificando o predomínio de áreas de pastagens no entorno das mesmas. a) Voçoroca 23; b) Voçoroca 1. a b

Fonte: Autor.

Quanto a utilização da diferença do índice NDVI em análise temporal para avaliar mudanças na cobertura vegetal, resultados se mostraram eficientes no trabalho desenvolvido por Ferrari; Santos; Garcia (2011), no qual análise temporal realizada na região de Alegre, ES, possibilitou a caracterização e quantificação do comportamento da vegetação no período de tempo analisado. É possível observar também que a maioria das voçorocas identificadas na sub-bacia posicionam-se em tributários à direita do ribeirão Chiqueiro (tendo como referência sua montante), instaladas em solos mais profundos, sobre rochas granito-gnáissicas. A única exceção na localização das voçorocas é a de número 56, localizada nas proximidades do ribeirão Datas, localizada sobre solo mais raso, em xistos e quartzitos, cujo surgimento e evolução relacionam-se com o extrativismo mineral secular.

4 CONCLUSÃO

O monitoramento por meio do NDVI mostrou uma grande variação nos anos estudados, sendo possível observar o comportamento da sub-bacia estudada. A grande variação da ocupação do terreno, associado a ausência de técnicas de contenção de crescimento, pode ter favorecido o desenvolvimento das voçorocas na região estudada.

REFERÊNCIAS

ANDRADE, A. G.; PORTOCARRERO, H.; CAPECHE, C. L. Prá ticas mecâ nicas e vegetativas para controle de voç orocas. Rio de Janeiro, 2005. 4 p. (MAPA -Comunicado Técnico 33).

ARAÚJO, G. K. D. et al. Mapeamento de culturas de verão no estado do Paraná por meio de composições descendais de NDVI no sensor SPOT Vegetation. Engenharia Agrícola. v. 31, n. 4, p. 760-770, 2011.

AUGUSTIN, C. H. R. R.; ARANHA, P. R. A. Piping em área de voçorocamento, noroeste de Minas Gerais. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 7 n. 1, p. 9-18, 2006a. Disponível em: . Acesso em: 18 nov. 2016.

AUGUSTIN, C. H. R. R.; ARANHA, P. R. A. A ocorrência de voçorocas em Gouveia, MG: características e processos associados. Geonomos, v. 14, n. 1,2, p. 75-86, 2006b.

BAYMA, A. P.; SANO, E. E. Séries temporais de índices de vegetação (NDVI e EVI) do sensor MODIS para detecção de desmatamentos no bioma Cerrado. Boletim de Ciências Geodésicas, v. 21, n. 4, 2015. Disponível em: . Acesso em: 22 dez. 2016.

BERTONI, J.; NETO, F. L. Conservação do Solo. 8 ed. São Paulo: Ícone, 2012. p. 355.

BRAZ, A. M.; ÁGUAS, T. D. A.; MIRANDOLA GARCIA, P. H. Análise de índices de vegetação NDVI e SAVI e índice de área foliar (IAF) para a comparação da cobertura vegetal na bacia hidrográfica do Córrego Riberãozinho, município de Selvíria – MS. Revista Percurso, v. 7, n. 2, p. 5, 2015. Disponível em: . Acesso em: 22 dez. 2016.

CAMPOS, E. H. et al. A ocorrência de feições erosivas como evidência da evolução de voçoroca em Uberlândia-MG. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 1, n. 2, p. 64-77, 2008.

DEMARCHI, J. C.; PIROLI, E. L.; ZIMBACK, C. R. L. Análise temporal do uso do solo e comparação entre os índices de vegetação NDVI e SAVI no município de Santa Cruz do Rio Pardo – SP usando imagens Landsat-5. Ra’ega – o espaço geográfico em análise, v. 21, n. 21, p. 234-271, 2011.

FERRARI, J. L.; SANTOS, A. R. dos; GARCIA, R. F. Análise da vegetação por meio da subtração de imagem NDVI na sub-bacia hidrográfica do Córrego do Horizonte, Alegre, ES. Engenharia ambiental, v. 8, p. 3-18, 2011.

GILANI, H. et al, Decadal land cover change dynamics in Bhutan. Journal od enviromental management, 2015. V. 148, p 91-100. Disponível em: . Acesso em: 21 nov. 2016.

GOMES G. L. M. Diagnóstico de áreas degradadas por voçorocas no município de Alterosa/MG. 2006. 59 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental) – Centro de Ciências Exatas, Naturais e Tecnológicas, Universidade Ribeirão Preto, Ribeirão Preto.

GÓMEZ-GIRÁLDEZ, P.J.; AGUILAR, C.; POLO, M. J. Natural vegetacion covers as indicators of the soil water contente in a semiarid mountainous watershed. Ecological indicators, v. 46, p. 524-535, 2014. Disponível em: . Acesso em: 22 dez. 2016.

ISHARA, K. L. Aspectos florísticos e estruturais de três fisionomias de cerrado no município de Pratânia, São Paulo. 2010. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) – Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, Botucatu.

JORGE, M. C. O.; GUERRA, A. J. T. Erosão dos solos e movimentos de massa – recuperação de áreas degradadas com técnicas de bioengenharia e prevenção de acidentes. In: GUERRA, A. J. T.; JORGE, M. C. O. (Orgs.). Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas. São Paulo, SP: Oficina de Textos, 2013.

LEIVAS, J. F.; ANDRADE, R. G.; VICTORIA, D. C.; TORRESAN, F. E.; VICENTE, L. E.; BOLFE, E. L.; BARROS, T. R. Spectral response variations as indicators of seasonal floods in Pantanal using Spot-Vegetation time series. Geografia (Rio Claro. Impresso), v. 38, p. 123-137, 2013.

LIU, S.; WANG, T.; GUO, J.; QU, J.; AN, P. Vegetation change based on SPOT-VGT data from 1998-2007, northern China. Environmental Earth Science, v. 60, p. 1459-1466, 2010.

MELO, E. T.; SALES, M. C. L.; OLIVEIRA, J. G. B. de. Aplicação do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) para análise da degradação ambiental da microbacia hidrográfica do Riacho dos Cavalos, Crateús – CE. Ra’ega – O espaço geográfico em análise, v. 23, 2011.

MINAS GERAIS. Decreto 39.399, de 21 de janeiro de 1998. Dispõe sobre a criação da Área de Proteção Ambiental – APA das Águas Vertentes, no Estado de Minas Gerais e dá outras providências.

MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicação. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2012.

OLIVEIRA, Thiago Cardoso et al. Diagnóstico e recuperação de áreas de pastagens degradadas. Revista Agrogeoambiental, [S.l.], jul. 2013. ISSN 2316-1817. Disponível em: . Acesso em: 15 nov. 2016. doi:http://dx.doi.org/10.18406/2316-1817v1n12013578.

RIBEIRO, J.F.; WALTER, B.M.T. As principais fitofisionomias do Bioma Cerrado. In Cerrado: ecologia e flora (S.M. Sano, S.P. Almeida & J.F. Ribeiro, eds.). Embrapa Cerrados, Planaltina. p.151 -212, 2008.

SILVA, M. N. S. da; TUBALDINI, M. A. dos S. Processos Socioespaciais Do espaço Agrário Ao Alto Jequitinhonha: A fruticultura redefinindo o uso da terra no município de Datas-MG. In: V Simpósio Internacional da Geografia Agrária, 2009, Niterói. Anais... Niterói: UFF, 2009. Artigos, p. 1-22.

SEMAD – SECRETARIA DE ESTADO DE MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL. Participação social na política ambiental de Minas é destaque. Disponível em: . Acesso em: 16 de dez. 2016.

SOARES, Ronaldo Viana; SANTOS, Juliana Ferreira. PERFIL DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS NO BRASIL DE 1994 A 1997. FLORESTA, [S.l.], dez. 2002. ISSN 1982- 4688. Disponível em: . Acesso em: 15 nov. 2016. doi:http://dx.doi.org/10.5380/rf.v32i2.2287.

SOUZA, R. O. de. Diagnóstico dos principais processos erosivos na bacia hidrográfica do Ribeirão do Chiqueiro (Mesorregião Vale do Jequitinhonha – Minas Gerais). 2010. Monografia (Bacharel em Geografia) – Centro de Ciências Humanas, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

VICENTE, Luiz Eduardo et al. Séries temporais de NDVI do sensor SPOT Vegetation e algoritmo SAM aplicados ao mapeamento de cana-de-açúcar. Pesq. agropec. bras., Brasília, v. 47, n. 9, p. 1337-1345, Sept. 2012. Available from . Acesso em: 22 dez. 2016. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2012000900019.

VICTORIA, D. C.; ANDRADE, R. G.; PAZ, A. R. Série temporal de imagens EVI/MODIS para discriminaç ão de formaç ões vegetais do pantanal. Geografia, v. 34, p. 721- 729, 2009.

ZHANG, G. et al. Effectiveness of ecological restoration projects in Horqin Sandy Land, China based on SPOT-VGT NDVI data. Ecological engineering¸ v. 38, n. 1, p. 20-29, 2012.

ANEXO 1 – LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA, COM COORDENADAS DE LATITUDE (X) E LONGITUDE (Y), DAS VOÇOROCAS DA SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO, NOS MUNICÍPIOS DE DATAS E GOUVEIA, MG. Nº Coordenada X Coordenada Y 1 43° 46' 45,685" W 18° 25' 3,668" S 2 43° 46' 12,404" W 18° 24' 51,977" S 3 43° 46' 10,565" W 18° 24' 56,986" S 4 43° 46' 17,028" W 18° 24' 56,884" S 5 43° 45' 36,296" W 18° 25' 39,513" S 6 43° 44' 42,015" W 18° 25' 42,742" S 7 43° 44' 44,150" W 18° 25' 17,795" S 8 43° 44' 51,415" W 18° 25' 10,671" S 9 43° 44' 38,845" W 18° 24' 42,614" S 10 43° 46' 55,757" W 18° 24' 41,927" S 11 43° 47' 5,303" W 18° 24' 30,799" S 12 43° 46' 59,518" W 18° 25' 2,752" S 13 43° 46' 52,278" W 18° 25' 6,436" S 14 43° 47' 3,947" W 18° 25' 35,489" S 15 43° 46' 28,240" W 18° 25' 47,740" S 16 43° 46' 37,545" W 18° 25' 49,665" S 17 43° 46' 22,084" W 18° 26' 8,071" S 18 43° 46' 19,167" W 18° 26' 37,747" S 19 43° 46' 49,800" W 18° 26' 20,873" S 20 43° 46' 42,946" W 18° 26' 33,597" S 21 43° 46' 36,427" W 18° 26' 41,445" S 22 43° 46' 8,207" W 18° 27' 45,226" S 23 43° 47' 4,269" W 18° 27' 15,015" S 24 43° 46' 43,364" W 18° 27' 53,028" S 25 43° 45' 56,914" W 18° 28' 30,599" S 26 43° 45' 57,342" W 18° 30' 12,098" S 27 43° 45' 18,849" W 18° 30' 5,511" S 28 43° 45' 15,867" W 18° 30' 38,681" S 29 43° 46' 20,628" W 18° 30' 46,128" S 30 43° 49' 9,541" W 18° 29' 53,207" S 31 43° 48' 49,666" W 18° 29' 57,099" S 32 43° 48' 43,819" W 18° 29' 54,624" S 33 43° 48' 31,036" W 18° 29' 54,974" S 34 43° 48' 22,906" W 18° 29' 56,500" S 35 43° 47' 51,023" W 18° 29' 57,446" S 36 43° 48' 7,536" W 18° 30' 44,461" S 37 43° 47' 45,110" W 18° 30' 47,474" S 38 43° 47' 28,501" W 18° 30' 57,123" S 39 43° 48' 23,367" W 18° 32' 5,183" S 40 43° 48' 7,878" W 18° 32' 4,941" S 41 43° 48' 13,535" W 18° 32' 13,298" S 42 43° 48' 12,224" W 18° 32' 7,264" S 43 43° 48' 5,953" W 18° 32' 0,625" S

44 43° 47' 1,204" W 18° 32' 12,118" S 45 43° 47' 29,097" W 18° 29' 32,202" S 46 43° 46' 40,430" W 18° 32' 36,085" S 47 43° 46' 22,217" W 18° 32' 38,118" S 48 43° 46' 16,521" W 18° 32' 35,499" S 49 43° 46' 2,421" W 18° 32' 51,187" S 50 43° 45' 56,484" W 18° 32' 40,246" S 51 43° 45' 8,550" W 18° 32' 34,336" S 52 43° 44' 4,847" W 18° 27' 15,192" S 53 43° 43' 41,892" W 18° 26' 37,443" S 54 43° 43' 44,001" W 18° 26' 45,031" S 55 43° 43' 37,319" W 18° 26' 11,797" S 56 43° 39' 51,998" W 18° 23' 53,362" S 57 43° 43' 24,656" W 18° 29' 10,132" S 58 43° 45' 30,116" W 18° 31' 47,044" S 59 43° 42' 43,190" W 18° 32' 27,097" S 60 43° 44' 54,169" W 18° 32' 49,639" S 61 43° 43' 37,373" W 18° 33' 22,407" S 62 43° 44' 24,861" W 18° 33' 28,033" S 63 43° 44' 47,098" W 18° 33' 31,194" S 64 43° 44' 58,060" W 18° 33' 54,362" S 65 43° 45' 13,883" W 18° 34' 31,678" S 66 43° 45' 21,013" W 18° 34' 23,405" S 67 43° 45' 16,654" W 18° 34' 22,946" S 68 43° 45' 9,880" W 18° 34' 23,619" S 69 43° 46' 4,614" W 18° 35' 29,249" S 70 43° 46' 13,227" W 18° 35' 23,998" S 71 43° 45' 53,730" W 18° 35' 15,694" S 72 43° 46' 0,635" W 18° 34' 56,803" S 73 43° 44' 16,396" W 18° 34' 55,539" S 74 43° 44' 50,867" W 18° 35' 54,154" S 75 43° 44' 19,179" W 18° 35' 46,627" S 76 43° 43' 51,535" W 18° 35' 0,824" S 77 43° 45' 20,179" W 18° 36' 55,488" S 78 43° 47' 37,001" W 18° 35' 43,934" S 79 43° 47' 27,817" W 18° 35' 23,648" S 80 43° 48' 8,086" W 18° 35' 30,648" S 81 43° 47' 20,592" W 18° 35' 24,176" S 82 43° 47' 52,123" W 18° 34' 50,092" S 83 43° 47' 55,672" W 18° 34' 58,866" S 84 43° 47' 52,987" W 18° 34' 34,031" S 85 43° 48' 13,198" W 18° 34' 26,413" S 86 43° 47' 10,295" W 18° 34' 8,653" S 87 43° 46' 54,251" W 18° 34' 1,520" S 88 43° 46' 49,306" W 18° 33' 58,906" S 89 43° 46' 41,187" W 18° 33' 58,280" S 90 43° 47' 59,726" W 18° 33' 33,966" S 91 43° 48' 18,490" W 18° 33' 17,732" S 53

92 43° 46' 5,071" W 18° 33' 18,595" S 93 43° 45' 20,332" W 18° 34' 9,514" S 94 43° 48' 22,374" W 18° 31' 11,659" S 95 43° 48' 33,208" W 18° 31' 10,580" S 96 43° 48' 55,045" W 18° 31' 27,788" S 97 43° 49' 0,308" W 18° 31' 27,965" S 98 43° 47' 22,822" W 18° 27' 37,819" S 99 43° 46' 53,264" W 18° 27' 29,883" S 100 43° 47' 1,129" W 18° 26' 18,923" S 101 43° 47' 13,623" W 18° 33' 14,274" S 102 43° 47' 28,702" W 18° 32' 47,544" S 103 43° 47' 57,180" W 18° 32' 18,605" S 104 43° 44' 19,770" W 18° 34' 44,508" S 105 43° 46' 16,798" W 18° 28' 47,114" S 106 43° 47' 31,375" W 18° 27' 12,105" S 107 43° 47' 33,797" W 18° 27' 9,768" S 108 43° 47' 26,787" W 18° 27' 14,715" S

ARTIGO 2: COMPARAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI) DE DIFERENTES IMAGENS DE SATÉLITE NA PORÇÃO SETENTRIONAL DA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO CHIQUEIRO.

RESUMO O presente trabalho objetivou estimar e comparar o índice de vegetação NDVI gerado a partir de imagens do satélite CBERS-4 comparando-a com imagens de satélites distintos Rapideye e Landsat-8 para a porção setentrional da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, municípios de Gouveia e Datas, Minas Gerais. Para tanto, foram gerados mapas de índice de cobertura vegetal (NDVI) obtidas no mês de maio do ano de 2015. A imagem CBERS-4 foi adquirida pelo Catálogo de Imagens Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e foram corrigidas e georreferenciadas. A imagem Landsat-8, já retificada, foi obtida no sítio do serviço geológico norte-americano. As imagens Rapideye foram adquiridas no Catálogo do Ministério do Meio Ambiente, já retificadas. Todas as imagens foram processadas e georreferenciadas no software ArcGIS® 10.3, em ambiente SIG para confecção de mapas NDVI e mapas de diferença NDVI para proceder à comparação entre as mesmas. As imagens CBERS-4 apresentaram uma boa qualidade na confecção de mapas de índice de vegetação NDVI, evidenciando a importância de sua utilização em áreas de Cerrado. Entretanto, a distinção entre áreas de Cerrado e pastagem é complexa. As imagens do satélite Rapideye tiveram a melhor distinção entre os diferentes tipos de vegetação/áreas antropizadas, o que já era esperado pela sua melhor qualidade de resolução. As imagens Landsat-8 apresentaram os piores valores de NDVI e as maiores diferenças em relação aos demais satélites, devido a qualidade inferior da imagem, quando comparada com as demais. Os valores dos índices NDVI máximos e mínimos obtidos pela imagem Rapideye foram muito semelhantes as obtidas pelo satélite CBERS-4, mesmo com a grande diferença de resolução espacial entre elas.

Palavras-chave: CBERS-4; Resolução Espacial; Cerrado

ARTICLE 2: EFFICIENCY COMPARISON OF THE NORMALIZED DIFFERENCE VEGETATION INDEX (NDVI) OF DIFFERENT SATELLITE IMAGES IN THE NORTHERN PORTION IN SUB-BASIN RIBEIRÃO CHIQUEIRO.

ABSTRACT

The objective of this work was to estimate and compare the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) generated from CBERS-4 satellite images, to compare t with different satellite images, Rapideye and Landsat 8, for the northern portion of the ribeirão Chiqueiro sub-basin, located in Gouveia and Dates municipalities, Minas Gerais. For this, NDVI maps were generated from the citaded sattelite images in may of 2015. The CBERS-4 image was acquired by the National Institute of Space Research Images Catalog and it was corrected and georeferenced. The Landsat-8 image, already rectified, was obtained from U.S. Geological Survey site. The Rapideye images were acquired in the Catalog of the Brazilian Ministry of the Environment, already rectified. All images were processed and georeferenced in ArcGIS® 10.3 software, in GIS environment for NDVI mapping and NDVI difference maps to compare them. The CBERS-4 images presented good quality in the NDVI mapping, evidencing the importance of its use in Cerrado areas. However, the distinction between Cerrado and pasture areas is complex. The Rapideye satellite images had the best distinction between the different types of vegetation / anthropic areas, which was already expected due to its better resolution quality. The Landsat-8 images presented the worst values of NDVI and the biggest differences in relation to the other satellites, this is very related to the lower quality of the image, when compared with the others. The values of the maximum and minimum NDVI indices obtained by the Rapideye image were very similar to those obtained by the CBERS-4 satellite, even with the large spatial resolution difference between them.

Keywords: CBERS-4; Spatial resolution; Cerrado.

1 INTRODUÇÃO

O sensoriamento remoto vem sendo utilizado ao longo do Século XX e XXI de forma gradual, sendo obtido de três planos distintos, o terrestre, o sub-orbital e o orbital. Este último utiliza-se de satélites cujos sensores fazem a captura de diferentes bandas espectrais, que dependendo da combinação podem auxiliar no acompanhamento da vegetação de um determinado local (PONZONI; SHIMABUKURO; KUPLICH, 2015). Atualmente alguns tipos de imagens de satélites encontram-se disponibilizadas, de forma gratuita, por órgãos de pesquisa federal com o intuito de difundir sua utilização e facilitar o desenvolvimento de pesquisas científicas e trabalhos de uma forma geral. Um dos motivos desta ação está relacionado com ações governamentais que visem auxiliar na conservação/degradação ambiental nos diferentes biomas brasileiros assim identificar uso e ocupação do terreno (PERES et al. 2016, ALMEIDA; VELOSO; NERY, 2016). As imagens disponibilizadas, de uma forma geral, apresentam uma boa resolução e diferentes possibilidades de utilização, devido a variada possibilidade de composição de bandas. Desde 1986 os governos da República Federativa do Brasil e da República Popular da China mantém uma relação próxima de cooperação espacial, simbolizada pelo lançamento do satélite “China-Brazil Earth Resource Satellite” (CBERS). Ao longo do tempo, por meio desta parceria foram lançados o CBERS-1, CBERS-2, CBERS-3 e CBERS-4 (ZHAO, 2005). Após diversos atrasos que chegaram até mesmo a colocar em risco a parceria entre os governos do Brasil e da China (BRITO, 2013), o CBERS-4 foi lançado em 2014 e teve as primeiras imagens divulgadas no final deste mesmo ano pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Caracterizam-se por resolução de 20 metros e são multiespectrais, com quatro bandas distintas (INPE, 2014). Desde então, encontram-se disponibilizadas de forma gratuita no site do instituto. Apesar da distribuição gratuita e da qualidade atestada por especialistas que ressaltam sua eficiência no monitoramento de desmatamentos, queimadas, expansão agrícola e desenvolvimento urbano (INPE, 2016) poucos trabalhos nesse sentido são realizados com imagens CBERS-4 e, normalmente, em conjunto com outros sensores (PEREIRA; MELFI; MONTES, 2017) ou para planejamento territorial (NASCIMENTO; BARROS FILHO; TAKIGAWA, 2016). Normalmente são preteridas por imagens obtidas pelo sensor do satélite Landsat-8. 57

Uma das formas de se analisar dados orbitais é chamado de índice de vegetação, criados com o intuito de ressaltar o comportamento espectral da vegetação em relação ao solo e a outros alvos da superfície terrestre, facilitando o acompanhamento de áreas preservadas ou também da eficiência de técnicas de recuperação de áreas degradadas. Existem descritos na literatura mais de 50 índices de vegetação, dentre eles, destaca-se o Índice de Vegetação Diferença Normalizada (NDVI – Normalized Difference Vegetation Index) (MOREIRA, 2012). Os valores obtidos com o NDVI são contidos em uma mesma escala de valores, entre -1 e 1, sendo o primeiro associado a áreas de baixa reflectância, ou seja, baixa densidade vegetacional e o último a alta reflectância, e, consequentemente, alta densidade vegetacioanl. O índice é usado para as fitofisionomias do Cerrado (CARVALHO JUNIOR et al. 2008; GAMARRA et al. 2016). Neste sentido, o objetivo geral deste trabalho é comparar a eficiência do NDVI por meio de diferentes imagens de satélites na classificação da vegetação da porção setentrional da sub- bacia do Ribeirão Chiqueiro, municípios de Gouveia e Datas, Minas Gerais.

2 MATERIAL E METODOS

2.1 Localização e caracterização da área

Foi selecionada a porção setentrional da sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Chiqueiro de acordo com a disponibilidade das imagens do satélite Rapideye, cuja resolução multiespectral é de 5 metros e, portanto, serão utilizadas como base de comparação para as imagens do demais satélites, que possuem resolução menos detalhada. A região escolhida para o desenvolvimento do trabalho possui uma área total de cerca de 16 mil ha, compreendida entre os municípios de Gouveia e Datas, no estado de Minas Gerais (Mapa 13).

Mapa 13 - a) Localização da área de estudo no contexto do estado de Minas Gerais; b) Delimitação área de estudo no contexto da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, entre os municípios de Datas e Gouveia; c) Detalhamento da área de estudo e da rede de drenagem.

O clima da região é do tipo mesotérmico, com regime pluviométrico caracterizado por dois períodos bem definidos: um chuvoso (de novembro a março), com as maiores precipitações ocorrendo no trimestre novembro, dezembro e janeiro; e um período de estiagem de abril a outubro e a distribuição da chuva regional é heterogênea (SOUZA, 2010). A temperatura média entre 17,4oC e 19,8°C (GALVÃO; NIMER, 1965) e precipitação anual em torno de 1400 mm, distribuída em estações distintas: chuvosa (novembro a janeiro); seca (maio a setembro); e os demais meses de transição. A sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro está localizada na unidade morfoescultural referente à Depressão de Gouveia, na Serra do Espinhaço Meridional. É formada, localmente, por quartzitos do Supergrupo Espinhaço e por xistos do Supergrupo Rio Paraúna. Os quartzitos e os xistos encontram-se, topograficamente, em posições elevadas, preservados por uma erosão diferencial. Esta atua predominantemente ao longo dos eixos anticlinais, provocando a exumação do embasamento cristalino granito-gnáissico (AUGUSTIN; ARANHA, 2006a). O relevo da região apresenta uma feição levemente escalonada, com as maiores altitudes, acima de 1.200 m, ocorrendo nos quartzitos, seguido pelos xistos 1.200 até 1.100 m e por fim no complexo granítico com alturas variando de 900 a 1.100 m, onde localiza-se alguns canais fluviais da região: ribeirões da Areia e do Chiqueiro, ambos afluentes do rio Paraúna. Os principais tipos de solo na região são os latossolos vermelho-amarelos, desenvolvidos sobre os 59 granito-gnaisses, xistos, micaxistos e milonitos e também os latossolos vermelho-escuros provenientes da decomposição das rochas básicas e metabásicas e os cambissolos, encontrados tanto sobre os granito-gnaisses, milonitos, quanto sobre os xistos (AUGUSTIN; ARANHA, 2006b). Ainda segundo os autores, vegetação predominante na região é o Cerrado, em graus variados de degradação, desde o cerrado típico, até campo sujo. Ao longo dos cursos de água ocorrem matas galerias. Além destas, existem também áreas com cultivos agropecuários e áreas de silviculturas com inserção principalmente de espécies de eucalipto. Na porção leste da área de estudo, próximo ao ribeirão Datas, houve intenso processo de extrativismo de diamante até meados da década de 1990, uma vez que afloram, especificamente nesta área, conglomerados diamantíferos da Formação Sopa-Brumadinho, pertencente ao Supergrupo Espinhaço (FOGAÇA, 1997).

2.2 Aquisição dos dados e processamento das imagens

Para a comparação foram utilizadas imagens do mês de maio de 2015, oriundas de três satélites distintos CBERS-4, Landsat-8 e Rapideye. A imagem CBERS-4 foi adquirida pelo Catálogo de Imagens do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), disponível no link http://www.dgi.inpe.br/CDSR/. A imagem Landsat-8 foi obtida do site https://earthexplorer.usgs.gov/, que fornece imagens já retificadas, ou seja, passaram por um processo de correção e georreferenciamento, sendo consideradas verdadeiras, ao contrário das adquiridas no catálogo do INPE. As imagens Rapideye foram adquiridas no catálogo de imagens do Ministério do Meio Ambiente (MMA), disponível no link http://geocatalogo.mma.gov.br/. Este sítio permite acesso apenas para usuários cadastrados e funcionários em instituições públicas e as imagens não necessitam de correções. O satélite Landsat-8 OLI, lançado em 2013, diferencia-se do Landsat-5 TM, (desativado em 2011) pelo tipo de sensor utilizado (OLI) que se caracteriza por nove bandas espectrais, sendo que de 1 a 7 e 9 possuem resolução de 30x30 metros. Apresenta melhorias, como a banda 8, que é pancromática e possui resolução de 15x15 metros (SOUZA, 2015). Entretanto, esta não é utilizada na geração do índice NDVI. A imagem CBERS-4, do catálogo INPE, foi processada e georreferenciada no software ArcGIS® 10.3, em ambiente SIG. O software está licenciado pelo Laboratório de

Geoprocessamento, do Departamento de Engenharia Florestal da UFVJM. A partir daí foram confeccionados mapas NDVI e mapas de diferença.

2.3 Confecção dos mapas

Após a delimitação da área foi realizada a confecção de mapas de NDVI para as imagens do mês de maio de 2015 para os três satélites utilizando a opção “Raster calculator” na extensão “Spatial Analyst Tools”, a partir da equação 1. Na imagem Landsat-8 o IPV e V correspondem às bandas 5 e 4 respectivamente. Para a imagem CBERS-4 o IPV e o V são as bandas 7 e 8 e para as imagens Rapideye, são utilizadas as bandas 5 e 3 respectivamente (TABELA 4).

Tabela 4 - Características dos sensores utilizados.

Sensor RAPIDEYE 3 LANDSAT-8 OLI CBERS-4 MUX B01: 0,44 - 0,51µm B02: 0,45 - 0,51µm B05: 0,45 - 0,52µm Bandas B02: 0,52 - 0,59µm B03: 0,53 - 0,59µm B06: 0,52 - 0,59µm Espectrais B03: 0,63 - 0,68 µm B04: 0,64 - 0,67 µm B07: 0,63 - 0,69µm B05: 0,76 - 0,85µm B05: 0,85 - 0,88µm B08: 0,77 - 0,89µm Campo de Visada 77 km 185 km 120 km Resolução 5 m 30 m 20 m Espacial Nominal Resolução 12 bits 16 bits 8 bits Radiométrica Fonte: Adaptado do United States Geological Survey (USGS), 2016.

A partir dos mapas de NDVI produzidos, utilizando a extensão “Image Analysis”, no ícone “Difference” foram confeccionados mapas de diferenças entre dois tipos de imagens de satélites. Isso foi possível devido ao fato de tal extensão comparar, pixel a pixel, alterações entre os elementos selecionados uma vez que foi realizado o alinhamento entre as imagens. Foram comparados os mapas de NDVI de sensores do satélite CBERS-4 com o Landsat-8 e com o Rapideye. Além disso foi realizada comparação entre a imagem gerada a partir dos sensores dos satélites Landsat-8 e Rapideye. A partir das diferenças de pixels identificadas foi possível verificar, entre os mapas de diferenças gerados, qual das imagens dos satélites (CBERS-4 e Landsat-88) melhor se aproxima, em qualidade, da imagem gerada pelo sensor do satélite Rapideye. 61

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os Mapas 14, 15 e 16 representam os índices de vegetação NDVI confeccionados a partir de imagens dos três satélites apresentados. É possível observar a partir das tonalidades representativas das escalas de valores de -1 a 1 que o mapa de índice NDVI gerado a partir de dados do sensor do satélite Landsat-8 (MAPA 15) são muito distintos aos gerados a partir de sensores dos CBERS-4 (MAPA 14) e Rapideye (MAPA 16). No que concerne ao Mapa 14, os maiores valores de NDVI foram encontrados em área de vegetação característica de dossel mais denso, e em grande parte do mapa vinculam-se a drenagens tais como dos córregos: Gameleira, Tombador, Rio Grande e em vários afluentes do ribeirão Chiqueiro, característicos de matas de galeria. Tais manchas de Floresta Estacional Semidecidual apresentam valores próximos a 0,6125. O valor máximo encontrado, 0,8095, foi obtido em área de floresta plantada (eucalipto) na margem direita do córrego da Lagoa, porção leste da área. Os valores do índice NDVI mais baixos ocorrem em áreas de solo exposto, na região adjacente ao ribeirão Datas e em áreas urbanas de Gouveia e Datas, com valores de cerca de -0,5. Áreas de afloramento rochoso apresentam índices de -0,08 e permeiam todo o limite setentrional da sub-bacia (oeste, norte e áreas a leste, adjacentes ao ribeirão Datas) onde afloram quartzitos e xistos dos supergrupos Espinhaço e Paraúna. A maior parte da área analisada apresenta valores de índice NDVI classificados entre os extremos apresentados e caracterizam-se por áreas de pastagem, agricultura e de Cerrado. Os dados encontrados neste estudo corroboram resultados de Borges (2010), cujos índices NDVIs a partir de sensores do satélite CBERS-2B, para o estado de Minas Gerais, foram majoritariamente classificados com valores intermediários. O Mapa 15 representa valores de NDVI obtidos a partir dos sensores do satélite Landsat-8. Os valores de máximo também ocorreram na área próxima ao córrego da Lagoa destinada a silvicultura do eucalipto (0,5325), mas bastante inferiores aos valores encontrados anteriormente. Os menores valores do Mapa 15 também se relacionam a áreas de solo exposto (-0,0791) e afloramento rochoso (0,081). Porém, assim como no Mapa 14, a maior parte da área apresenta-se com valores intermediários de NDVI, característicos das áreas destinadas a agropecuária e de Cerrado. A diferença entre os Mapas 14 e 15 reside no fato que neste último

62 as áreas de valores intermediários encontram-se mais próximas de áreas de extremos negativos e devido a este fato, a maior parte do Mapa 15 apresenta-se em tons de laranja e vermelho. Os valores do NDVI obtido pela imagem Rapideye (MAPA 16) são muito semelhantes as obtidas pelo sensor do satélite CBERS-4, mesmo com a diferença de resolução espacial existente. O valor de máximo alcançado corresponde a 0,8613 e ocorre na floresta plantada nas proximidades do córrego da Lagoa. Áreas as margens dos córregos ribeirões apresentam valores elevados (0,6055) e áreas com baixo índice NDVI associam –se às áreas já citadas tanto de solo exposto quanto de afloramentos rochosos com valores que variam de 0,0887 a -0,5131.

Mapa 14 - Índice NDVI para a área de estudo, utilizando imagem do satélite CBERS-4 de 2015.

Mapa 15 - Índice NDVI para a área de estudo, utilizando imagem do satélite Landsat-8 de 2015.

Mapa 16 - Índice NDVI para a área de estudo, utilizando imagem do satélite Rapideye 3A de 2015.

Os mapas de diferença, que representam a diferença entre os pixels de cada imagem origem, foram gerados tendo como imagem referência as obtidas pelo sensor do satélite Rapideye devido a sua resolução espacial. Portanto, foram gerados os mapas de diferença entre CBERS 4 e Rapideye (MAPA 17) e Landsat-8 e Rapideye (MAPA 18). Na maior parte do Mapa 17, há a predominância de valores próximos a 0,05, característico de neutralidade, significativo de que não há grande diferença espectral entre as imagens dos satélites CBERS-4 e Rapideye, apesar da distinta resolução espacial. Variações pontuais indicam diferença alta tanto positiva (0,70703), quanto negativa (-0,702711). Os maiores valores positivos (0,707) encontram-se em áreas de mata ciliar, normalmente longilíneas, indicativas de cursos d’água intermitentes e/ou perenes que deságuam nos córregos e ribeirões demarcados no Mapa 17. Áreas maiores, de formato claramente identificado (trapézio, círculo, retângulo) de valores de diferença também positivos também podem ser observados principalmente na porção centro-leste da área estudada, inclusive com visualização de disco agrícola entre o córrego da Lagoa e o ribeirão Datas. Tal situação se assemelha nos locais de maiores valores negativos (-0,702) que são geralmente, leitos de córregos e ribeirões, além de estradas, áreas urbanas e locais de cultura agrícola (parte do disco agrícola citado) e áreas desmatadas de formato poligonal destinados a plantios, observados, principalmente nas cabeceiras do córrego da estiva e ribeirão Datas. Apesar de apresentar valores de diferença elevados, como observado no Mapa 17 dados da imagem do satélite CBERS-4 pode produzir índices de vegetação NDVI com classificação próxima a do satélite Rapideye, principalmente em estudos regionais, pois a diferença de resolução não será tão influente. Uma situação oposta é ilustrada no Mapa 18, que evidencia as diferenças entre pixels dos índices NDVI produzidos a partir de imagem Landsat-8 e Rapideye. Apesar de não haver valores de máximos positivos e negativos tão elevados quanto na comparação anterior, os máximos do presente mapa são encontrados em várias áreas do local de estudo, evidenciando que a diferença de qualidade das resoluções espaciais pode gerar valores de NDVI muito distintos entre os dois satélites. Os maiores valores positivos são encontrados nas áreas de matas de galeria (0,17), de Floresta Estacional (0,40) e de Floresta Plantada (0,31). Os maiores valores negativos estão em áreas urbanas (-0,43), áreas de solo exposto e leito de córregos e rios (-0,30), além de áreas de pastagem (-0,22).

Mapa 17 - Diferença entre pixels dos mapas de NDVI gerados com as imagens CBERS-4 e Rapideye, no ano de 2015.

Mapa 18 - Diferença entre pixels dos mapas de NDVI gerados com as imagens Landsat-8 e Rapideye, no ano de 2015. 69

Dados classificados a partir do índice NDVI em imagens de sensores de Landsat-5 e Rapideye, simulada para câmera MUX do CBERS-4 também indicaram melhores resultados na imagem simulada CBERS-4 que na Landsat-5 TM (BOGGIONE et al., 2014) para área significativamente maior que a do presente estudo (54.000 km2).

4 CONCLUSÕES

As imagens de sensor do satélite CBERS-4 apresentaram uma boa qualidade na confecção de mapas de índice de vegetação NDVI, evidenciando a importância de sua utilização em áreas de Cerrado além da análise para uso e ocupação do terreno. As imagens do satélite Rapideye tiveram a melhor distinção entre os diferentes tipos de vegetação da área estudada, o que já era esperado pela sua melhor qualidade de resolução, o maior complicador na utilização destas é o seu custo e disponibilidade no tempo, sendo basicamente anual. As imagens Landsat-8 apresentaram os piores valores de NDVI e as maiores diferenças em relação aos demais satélites, isso está muito relacionado com a qualidade da imagem.

REFERÊNCIAS

ALMEIDA, R.P.; VELOSO, V.H.S.; NERY, C.V.M. Uso do sensoriamento remoto para caracterização de veredas em diferentes estágios de conservação. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 9, n. 5, p. 1591-1605, 2016.

AUGUSTIN, C. H. R. R.; ARANHA, P. R. A. Piping em área de voçorocamento, noroeste de Minas Gerais. Revista Brasileiro de Geomorfologia. 2006a. v. 7 n. 1, p. 9-18. Disponível em: . Acesso em: 15 Dez. 2016.

AUGUSTIN, C. H. R. R.; ARANHA, P. R. A. A ocorrência de voçorocas em Gouveia, MG: características e processos associados. Geonomos, v. 14, n. 1,2, p. 75-86, 2006b.

BOGGIONE, Giovanni de Araujo et al. Avaliação de imagens simuladas da câmera MUX do satélite CBERS-4 aplicadas à análise ambiental. Boletim de Ciências Geodésicas. Curitiba, v. 20, n. 3, p. 590-609, 2014. Available from . Acesso

70 em 30 Jan. 2017. http://dx.doi.org/10.1590/S1982-21702014000300034.

BORGES, L. A. Estimativa de NDVI no estado de Minas Gerais utilizando imagens dos satélites CBERS-2B/CCD e MSG/SEVIRI. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Água e Solo). Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2010.

BRITO, L. B. O futuro nebuloso da cooperação sino-brasileira na área de satélites. Boletim Meridiano v. 14, n. 136, 2013. p. 10-17.

CARVALHO JUNIOR, Osmar Abílio de et al . Classificação de padrões de savana usando assinaturas temporais NDVI do sensor MODLS no Parque Nacional Chapada dos Veadeiros. Rev. Bras. Geof., São Paulo , v. 26, n. 4, p. 505-517, 2008.

FOGAÇA, A. C. C. Geologia da Folha Diamantina. In: GROSSI-SAD, J. H.; LOBATO, L. M.; PEDROSA-SOARES, A. C. & SOARES-FILHO, B. S. (coordenadores e editores). PROJETO ESPINHAÇO EM CD-ROM (textos, mapas e anexos). Belo Horizonte, COMIG - Companhia Mineradora de Minas Gerais. p. 1575-1665. 1997.

INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Lançado o satélite CBERS-4, 2014. Disponível em: . Acesso em 12 de dez. 2016.

INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Especialistas atestam a qualidade das imagens CBERS-4. Disponível em: . Acesso em 12 de dez. 2016.

MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicação. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2012.

NASCIMENTO, B. S.; BARROS FILHO, G. G.; TAKIGAWA, M. Y.. Análise Multicritério e Geoprocessamento no Planejamento Físico Territorial de um Distrito Industrial Não Poluente no Município de Presidente Prudente-SP. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, v. 4, n. 26, 2016.

PEREIRA, Osvaldo José Ribeiro; MELFI, Adolpho José; MONTES, Célia Regina. Image fusion of Sentinel-2 and CBERS-4 satellites for mapping soil cover in the Wetlands of Pantanal. International Journal of Image and Data Fusion, p. 1-25, 2017.

PERES, P. N. et al. Variação da Cobertura do Solo no Pantanal de 2000 a 2015 por Sensoriamento Remoto com Software e Dados Gratuitos. Anuário do Instituto de Geociências, v. 39, n. 2, p. 116-123, 2016.

PONZONI, F.J.; SHIMABUKURO, Y. E.; KUPLICH, T. M. Sensoriamento remoto da vegetação. São Paulo: Oficina de Textos, 2015.

SOUZA, J. V. de S. de. Análise multitemporal da cobertura vegetal e uso do solo na APA Gama e Cabeça de Veado. Monografia (Bacharel em Engenharia Florestal), Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, Brasília, 2015.

USGS - United States Geological Survey. Land Remote Sensing Image Collections. Disponível em: < https://remotesensing.usgs.gov/gallery/ >. Acesso em 20 de dez. 2016.

ZHAO, Y. The 2002 space cooperation protocol between China and Brazil: na excecllent example of South-South cooperation. Space Policy, v. 21, n. 3, p. 213-219, 2005.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O primeiro artigo, cujo objetivo geral era analisar a evolução temporal da vegetação e de áreas antropizadas por meio do índice NDVI entre os anos de 1984 e 2016 para sub-bacia do ribeirão Chiqueiro pelas imagens Landsat-5 TM e Landsat-8 OLI possibilitou a identificação de 108 voçorocas. A área da sub-bacia sofreu grandes mudanças nos anos estudados, principalmente relacionado ao uso e ocupação do terreno. Além disso a grande quantidade de incêndios no final da década de 1990 facilitou o desenvolvimento dos voçorocamentos, tendo em vista que reduzia a cobertura vegetal na região.

Essas mudanças foram percebidas nas áreas de entorno das voçorocas, que tinham como predominância tipos de vegetação com menor densidade de dossel, como cultura agropecuárias (principalmente pasto), Campo limpo e Campo sujo. Esses tipos de vegetação nessa região de entorno mostraram-se ineficientes em estancar, por si só, processos erosivos em voçorocas, reforçando a necessidades de planos de recuperação dessas áreas, já que a tendência é de crescimento das mesmas. O segundo artigo, que tinha como objetivo comparar a eficiência do NDVI por meio de diferentes imagens de satélites (CBERS-4, Landsat-8 e Rapideye) na classificação da vegetação da porção setentrional da sub-bacia do Ribeirão Chiqueiro, utilizando o ArcGIS®, foi possível observar que imagens do sensor do satélite Rapideye apresentaram melhor precisão, como já era esperado tendo em vista a sua alta resolução espacial. A imagem do sensor do satélite CBERS-4 também apresentou uma boa qualidade de resultado, mostrando a sua viabilidade para uso em áreas de Cerrado. Apesar disso, estas são preteridas por imagens do sensor do satélite Landsat-8, que no presente estudo apresentou os piores resultados, deixando de identificar muitas diferenças na vegetação.