Análise temporal da cobertura florestal em bacias hidrográficas por meio de índices espectrais

Abstract

Entre as diversas ferramentas existentes no sensoriamento remoto , os índices espectrais de vegetação têm sido bastante utilizados para o monitoramento e análise da cobertura florestal, e caracterizam o vegetação de acordo com a energia refletida. A presente pesquisa buscou analisar alterações da cobertura florestal na Bacia Hidrográfica do Rio Cubatão do Sul por meio de índices espectrais de vegetação (NDVI, EVI, GNDVI e OSAVI) obtidos a partir de imagens do satélite Sentinel-2. Para isso, primeiramente foi avaliada a importância do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro (PAEST) para a preservação florestal através do estudo de mapas de uso e cobertura do solo em algumas unidades hidrográficas localizadas dentro e fora da unidade de preservação no período entre 1985 e 2021. Para esta etapa, foi utilizada a classificação do uso do solo do Projeto Mapbiomas, que foi reagrupada em novas aulas. Em seguida, após o cálculo dos índices espectrais entre 2018 e 2022, as imagens foram reclassificadas a fim de verificar as alterações ocorridas em cada classe dos índices no local de estudo. Por fim, analisamos o comportamento da cobertura florestal em períodos de variabilidade hídrica, foram calculados o desvio padrão, médio e moda dos índices espectrais, os quais foram comparados com dados de ocorrência na região de estudo. Os mapas de uso do solo entre 1985 e 2021 permitiram observar a evolução da urbanização na Bacia Hidrográfica e a importância do Parque para a preservação da cobertura florestal, no entanto, os índices espectrais escolhidos não se mostraram adequados para mostrar as alterações ocorridas. Com relação ao comportamento espectral em períodos de variações de variações, os índices não dão atenção ao estresse hídrico no período específico, mostrando que a localização e o uso do solo têm maior influência nos índices espectrais.

Abstract: Among the many remote sensing tools, spectral vegetation indices, have been extensively used for forest cover monitoring and analysis through classification of the reflected energy. This work aimed to analyze forest cover changes on the Cubatão do Sul river basin using spectral vegetation indices (NDVI, EVI, GNDVI and OSAVI) obtained from Sentinel-2 satellite imagery. The importance of the Serra do Tabuleiro State Park (PAEST) for forest conservation was assessed by analyzing land use and cover maps from some watersheds within and outside the park perimeter between 1985 and 2021. To this end, the land use classification from MapBiomas Project was employed, which was regrouped in new classes. After the calculation of spectral indices from 2018 to 2022, the images were reclassified to identify the changes in each index class on the studied area. Lastly, the behavior of the forest cover in periods of water availability variance was analyzed using the spectral indices? standard deviation, average and mode, which were compared to precipitation data from area. The evolution of urbanization in the river basin and the importance of the Park for forest cover preservation were noticeable when analyzing the land use maps from 1985 to 2021. However, the selected spectral indices were not adequate to demonstrate these changes. These indices also did not show sensitivity to water stress in the analyzed timeframe, indicating that the location and land use have more influence on the results. Keywords: Cubatão do Sul river basing, forest cover, remote sensing, spectral indices, precipitation.