Metodologia para avaliação ambiental em bacias hidrográficas, utilizando técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Souza, José Carlos de [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Índices de vegetação; Paisagem; Uso do solo e cobertura vegetal; Sazonalidade climática; SIG; Vegetation indexes; Landscape; Soil use and vegetation cover; Climatic seasonality; GIS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/151549

A espacialização de dados ambientais através de técnicas de geoprocessamento e o monitoramento do comportamento espectral da vegetação por meio de imagens orbitais são instrumentos importantes nos estudos ambientais de análise da paisagem, em especial os aplicados a bacias hidrográficas. O objetivo da presente pesquisa foi desenvolver uma metodologia de avaliação ambiental aplicada à bacia hidrográfica, através da estimativa de parâmetros biofísicos, gerados por imagens Landsat 8 e determinação de parâmetros físico-químicos dos solos. O estudo foi aplicado na Bacia Hidrográfica do Rio Una, localizada em Ibiúna, no Estado de São Paulo, Brasil. Foram estimados o índice de vegetação por diferença normalizada – NDVI; o índice de vegetação ajustado do solo – SAVI; o índice de água por diferença normalizada – NDWI e o índice de ressecamento da vegetação por temperatura – TVDI. O estudo foi desenvolvido utilizando imagens do satélite Landsat 8 datadas de janeiro (período úmido) e agosto (período seco) do ano de 2015. O processamento digital das imagens foi realizado no software ArcGis 10.3. Foram geradas matrizes de correlação com base na combinação pixel a pixel para os índices NDVI, SAVI e NDWI utilizando o software Matlab para a análise espacial e temporal da cobertura vegetal. Além disso, foram coletados amostras de solo para determinação dos teores de matéria orgânica e carbono orgânico total – COT e levantamento in situ, dos teores de umidade e pH da área de estudo. Os resultados levantados foram interpolados pelo método do inverso do quadrado da distância - IQD. Os índices estimados apresentaram padrão espacial com forte relação com a sazonalidade climática, com ênfase ao regime de chuvas. Os resultados obtidos mostraram uma redução dos índices NDVI e SAVI, em 87,5% e 92% respectivamente, do período úmido para o seco. No NDWI foi identificado perda em conteúdo de água na vegetação em 73,03% dos pixels. As reduções nos valores dos pixels, nos três índices analisados, evidenciam a influência direta das condições climáticas no vigor e no teor de umidade da vegetação. O TVDI também apresentou influencia da sazonalidade climática. No mês de janeiro predominaram valores entre 0.2 e 0.4, indicando umidade normal, e em agosto predominaram valores entre 0.4 e 0.8, indicando condições ligeiramente seca ou estresse hídrico moderado. O TVDI se mostrou adequado para avaliar o déficit hídrico em diferentes coberturas do solo, com potencial para monitorar as perdas de umidade do solo e da vegetação. A umidade do solo, com medição in loco, registrou valores maiores nos meses com maior total de chuva, em todas as amostras, com exceção de algumas áreas agrícolas que ocorriam irrigação por aspersão, no período seco. Os solos apresentaram fraca acidez em todas as amostras, registrando pequena variação do pH entre os períodos, indicando condições de menor acidez no período de estiagem. Os teores de COT e matéria orgânica dos solos, indicaram as áreas de pastagens com teores mais elevados e as culturas temporárias com teores mais reduzidos, em relação aos demais tipos de cobertura do solo da bacia. A prática de cultivo e o processo de intemperismo explicam a redução nos teores de TOC e MO nos solos de culturas temporárias. Já as pastagens com suas estruturas radiculares, explicam a potencialização no armazenamento do carbono. As imagens Landsat 8 se mostraram eficientes na estimativa de parâmetros biofísicos da vegetação e as técnicas de geoprocessamento contribuíram substancialmente nas análises espaciais, se apresentando como ferramentas indispensáveis em estudos ambientais aplicados a bacias hidrográficas.