Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Engenharia Agrícola
Brasil
UFRPE
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9095
Resumo: A mudança no uso e cobertura da terra é a principal causa de processos de degradação ambiental ao redor do mundo. Contudo, meios eficientes de detecção e monitoramento dessas alterações ambientais melhoram o entendimento de tal processo, principalmente no desenvolvimento de políticas mais eficazes de combate à degradação ambiental. O objetivo desse estudo foi avaliar as tendências espaço-temporais das mudanças ambientais ocorridas no Núcleo de Desertificação de Cabrobó (NDC), PE, (composto pelos municípios de Belém do São Francisco, Cabrobó, Carnaubeira da Penha, Floresta e Itacuruba) entre 2001 e 2020. Dados pluviométricos foram obtidos de estações meteorológicas pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia e à Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico, sendo usados para validar os dados do produto CHIRPS em escala anual via indicadores estatísticos (Coeficiente de Correlação de Pearson, Erro Médio, Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe, BIAS Percentual e RMSE). Posteriormente, os dados do CHIRPS, os produtos do sensor MODIS relacionados ao NDVI (MOD13), temperatura de superfície (MOD11), albedo de superfície (MCD43) e evapotranspiração potencial - ETp (MOD16) e os dados do MapBiomas foram manipulados na plataforma digital Google Earth Engine (GEE) e no software QGIS (versão 3.10.9). Por meio de uma rotina de programação, foram realizados os cálculos do albedo de superfície e do Vegetation Health Index (VHI) e, após isto, foi feita uma avaliação de tendência espaço-temporal para todos os parâmetros biofísicos, via testes não-paramétricos Mann-Kendall (MK) e Sen's Slope Estimator (SSE). Além disso, foi executada uma análise das alterações de uso e cobertura da terra nos últimos 20 anos a partir do MapBiomas. Os resultados obtidos apontaram a eficácia do uso destes produtos orbitais para a análise ambiental a longo prazo, assim como destacaram os municípios de Belém do São Francisco, Cabrobó e Floresta com tendências significativas ao nível de 1% de probabilidade dos índices biofísicos (de decréscimo para a ETp, o NDVI e o VHI, e de acréscimo para o albedo e a temperatura de superfície) devido à maior alteração de uso e cobertura da terra, que culminou em uma perda de 285,3 km2 (15,6%), 87,04 km2 (5,25%) e 34,82 km2 (0,95%) das suas respectivas áreas de cobertura vegetal nativas originais. Tal metodologia de mapeamento demonstrou ser eficaz para estudos ligados à discriminação de tendências espaço-temporais na região do Núcleo de Desertificação de Cabrobó, podendo assim, ser aplicada futuramente em outras áreas de Caatinga após às devidas adequações metodológicas.
id URPE_be06bc5f01d2d24c4c00e9d7a6f21541
oai_identifier_str oai:tede2:tede2/9095
network_acronym_str URPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
repository_id_str
spelling Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth EngineDetection of environmental changes in the brazilian semi-arid using time series and Google Earth EngineCaatingaDegradação ambientalMudanças climáticasPrecipitação (Meteorologia)SensoriamentoCIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLAA mudança no uso e cobertura da terra é a principal causa de processos de degradação ambiental ao redor do mundo. Contudo, meios eficientes de detecção e monitoramento dessas alterações ambientais melhoram o entendimento de tal processo, principalmente no desenvolvimento de políticas mais eficazes de combate à degradação ambiental. O objetivo desse estudo foi avaliar as tendências espaço-temporais das mudanças ambientais ocorridas no Núcleo de Desertificação de Cabrobó (NDC), PE, (composto pelos municípios de Belém do São Francisco, Cabrobó, Carnaubeira da Penha, Floresta e Itacuruba) entre 2001 e 2020. Dados pluviométricos foram obtidos de estações meteorológicas pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia e à Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico, sendo usados para validar os dados do produto CHIRPS em escala anual via indicadores estatísticos (Coeficiente de Correlação de Pearson, Erro Médio, Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe, BIAS Percentual e RMSE). Posteriormente, os dados do CHIRPS, os produtos do sensor MODIS relacionados ao NDVI (MOD13), temperatura de superfície (MOD11), albedo de superfície (MCD43) e evapotranspiração potencial - ETp (MOD16) e os dados do MapBiomas foram manipulados na plataforma digital Google Earth Engine (GEE) e no software QGIS (versão 3.10.9). Por meio de uma rotina de programação, foram realizados os cálculos do albedo de superfície e do Vegetation Health Index (VHI) e, após isto, foi feita uma avaliação de tendência espaço-temporal para todos os parâmetros biofísicos, via testes não-paramétricos Mann-Kendall (MK) e Sen's Slope Estimator (SSE). Além disso, foi executada uma análise das alterações de uso e cobertura da terra nos últimos 20 anos a partir do MapBiomas. Os resultados obtidos apontaram a eficácia do uso destes produtos orbitais para a análise ambiental a longo prazo, assim como destacaram os municípios de Belém do São Francisco, Cabrobó e Floresta com tendências significativas ao nível de 1% de probabilidade dos índices biofísicos (de decréscimo para a ETp, o NDVI e o VHI, e de acréscimo para o albedo e a temperatura de superfície) devido à maior alteração de uso e cobertura da terra, que culminou em uma perda de 285,3 km2 (15,6%), 87,04 km2 (5,25%) e 34,82 km2 (0,95%) das suas respectivas áreas de cobertura vegetal nativas originais. Tal metodologia de mapeamento demonstrou ser eficaz para estudos ligados à discriminação de tendências espaço-temporais na região do Núcleo de Desertificação de Cabrobó, podendo assim, ser aplicada futuramente em outras áreas de Caatinga após às devidas adequações metodológicas.Land use and cover change is the leading cause of worldwide land degradation. However, efficient means of detecting and monitoring these environmental changes improve the understanding of this process, especially in developing more effective policies to combat land degradation. The objective of this study was to evaluate the spatio-temporal trends of environmental changes that occurred in the Desertification Nucleus of Cabrobó (DNC), PE, (comprised of the municipalities of Belém do São Francisco, Cabrobó, Carnaubeira da Penha, Floresta, and Itacuruba) between 2001 and 2020. We obtained rainfall data from weather stations belonging to the National Meteorology Institute and the National Water and Sanitation Agency, used to validate the CHIRPS product data on an annual scale via statistical indicators (Pearson correlation coefficient, mean error, Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency, percent BIAS and RMSE). Subsequently, we manipulated CHIRPS data, MODIS sensor products related to NDVI (MOD13), surface temperature (MOD11), surface albedo (MCD43), and potential evapotranspiration - PET (MOD16) and MapBiomas data in the Google Earth Engine digital platform (GEE) and QGIS software (version 3.10.9). Using a programming routine, we performed surface albedo and Vegetation Health Index (VHI) calculations, and, after that, we executed a spatio-temporal trend assessment for all biophysical parameters via non-parametric Mann-Kendall (MK) and Sen's Slope Estimator (SSE) tests. In addition, we analyzed land use and land cover changes over the last 20 years using MapBiomas data. The results obtained showed the effectiveness of using these orbital products for long-term environmental analysis and highlighting the municipalities of Belém do São Francisco, Cabrobó, and Floresta. Such counties showed significant trends at the 1% probability level of the biophysical indices (from a decrease in PET, NDVI, and VHI and an increase in albedo and surface temperature) due to greater land use and land cover change, which culminated in a loss of 285.3 km2 (15.6%), 87.04 km2 (5.25%) and 34.82 km2 (0.95%) of their respective original native vegetation cover areas. Such mapping methodology proved to be effective for studies related to the discrimination of spatio-temporal trends in the region of the Desertification Nucleus of Cabrobó, thus being able to be applied in the future in other areas of the Caatinga after the appropriate methodological adjustments.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal Rural de PernambucoDepartamento de Engenharia AgrícolaBrasilUFRPEPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaLOPES, Pabrício Marcos OliveiraMOURA, Geber Barbosa de AlbuquerqueOLIVEIRA JÚNIOR, José Francisco deOLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de2023-06-20T18:45:45Z2022-02-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de. Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine. 2022. 79 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9095porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPE2025-11-12T13:53:35Zoai:tede2:tede2/9095Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2025-11-12T13:53:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false
dc.title.none.fl_str_mv Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
Detection of environmental changes in the brazilian semi-arid using time series and Google Earth Engine
title Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
spellingShingle Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de
Caatinga
Degradação ambiental
Mudanças climáticas
Precipitação (Meteorologia)
Sensoriamento
CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
title_short Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
title_full Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
title_fullStr Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
title_full_unstemmed Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
title_sort Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine
author OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de
author_facet OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv LOPES, Pabrício Marcos Oliveira
MOURA, Geber Barbosa de Albuquerque
OLIVEIRA JÚNIOR, José Francisco de
dc.contributor.author.fl_str_mv OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de
dc.subject.por.fl_str_mv Caatinga
Degradação ambiental
Mudanças climáticas
Precipitação (Meteorologia)
Sensoriamento
CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
topic Caatinga
Degradação ambiental
Mudanças climáticas
Precipitação (Meteorologia)
Sensoriamento
CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
description A mudança no uso e cobertura da terra é a principal causa de processos de degradação ambiental ao redor do mundo. Contudo, meios eficientes de detecção e monitoramento dessas alterações ambientais melhoram o entendimento de tal processo, principalmente no desenvolvimento de políticas mais eficazes de combate à degradação ambiental. O objetivo desse estudo foi avaliar as tendências espaço-temporais das mudanças ambientais ocorridas no Núcleo de Desertificação de Cabrobó (NDC), PE, (composto pelos municípios de Belém do São Francisco, Cabrobó, Carnaubeira da Penha, Floresta e Itacuruba) entre 2001 e 2020. Dados pluviométricos foram obtidos de estações meteorológicas pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia e à Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico, sendo usados para validar os dados do produto CHIRPS em escala anual via indicadores estatísticos (Coeficiente de Correlação de Pearson, Erro Médio, Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe, BIAS Percentual e RMSE). Posteriormente, os dados do CHIRPS, os produtos do sensor MODIS relacionados ao NDVI (MOD13), temperatura de superfície (MOD11), albedo de superfície (MCD43) e evapotranspiração potencial - ETp (MOD16) e os dados do MapBiomas foram manipulados na plataforma digital Google Earth Engine (GEE) e no software QGIS (versão 3.10.9). Por meio de uma rotina de programação, foram realizados os cálculos do albedo de superfície e do Vegetation Health Index (VHI) e, após isto, foi feita uma avaliação de tendência espaço-temporal para todos os parâmetros biofísicos, via testes não-paramétricos Mann-Kendall (MK) e Sen's Slope Estimator (SSE). Além disso, foi executada uma análise das alterações de uso e cobertura da terra nos últimos 20 anos a partir do MapBiomas. Os resultados obtidos apontaram a eficácia do uso destes produtos orbitais para a análise ambiental a longo prazo, assim como destacaram os municípios de Belém do São Francisco, Cabrobó e Floresta com tendências significativas ao nível de 1% de probabilidade dos índices biofísicos (de decréscimo para a ETp, o NDVI e o VHI, e de acréscimo para o albedo e a temperatura de superfície) devido à maior alteração de uso e cobertura da terra, que culminou em uma perda de 285,3 km2 (15,6%), 87,04 km2 (5,25%) e 34,82 km2 (0,95%) das suas respectivas áreas de cobertura vegetal nativas originais. Tal metodologia de mapeamento demonstrou ser eficaz para estudos ligados à discriminação de tendências espaço-temporais na região do Núcleo de Desertificação de Cabrobó, podendo assim, ser aplicada futuramente em outras áreas de Caatinga após às devidas adequações metodológicas.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-02-18
2023-06-20T18:45:45Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de. Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine. 2022. 79 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9095
identifier_str_mv OLIVEIRA JÚNIOR, José Galdino de. Detecção de mudanças ambientais no semiárido brasileiro usando séries temporais e Google Earth Engine. 2022. 79 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
url http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9095
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Engenharia Agrícola
Brasil
UFRPE
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Engenharia Agrícola
Brasil
UFRPE
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
instacron:UFRPE
instname_str Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
instacron_str UFRPE
institution UFRPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.br
_version_ 1859379417209372672