Variação espaço-temporal de NDVI em área de aproveitamento hidroelétrico - UHE Santo Antônio, Porto Velho (RO)

Abstract

Esta pesquisa analisa a variação espaço-temporal de NDVI (Índice de Vegetação da Diferença Normalizada) em área de aproveitamento hidroelétrico, na UHE Santo Antônio, Porto Velho, Rondônia. Para tanto elabora mapeamento do uso e cobertura do solo a partir de imagem Landsat TM nas seguintes classes: Floresta Ombrófila Aberta, Floresta Ombrófila Densa, Desmatamento, Queimadas e Solo exposto; obtém uma série temporal de imagens de NDVI/MODIS para o período 2000-2011; gera espectros temporais; relaciona os padrões a partir da série temporal de imagens MODIS com as classes de uso e cobertura do solo; analisa a variação espaço-temporal de NDVI com base em Análise de Séries Temporais, a partir de CP’s (Componentes Principais). As técnicas para identificação de padrões a partir de Análise de Séries Temporais e de análise dos espectros temporais de índices de vegetação se constituem em uma importante ferramenta na avaliação e monitoramento da variação da vegetação ao longo do tempo. A área da UHE Santo Antonio é caracterizada pela sazonalidade de períodos secos e chuvosos bem definidos, o que permitiu identificar padrões sazonais. Quanto a análise por Componentes Principais esta técnica mostrou-se um bom método para identificar a variação da cobertura vegetal e avaliar as mudanças na cobertura da terra. A análise dos resultados do mapeamento do uso do solo evidenciou o seguinte: uma grande dificuldade em separar no processo de classificação digital as duas classes de floresta; extensas áreas de solo exposto, desmatamento e queimadas no entorno do rio Madeira e nas áreas próximas a UHE Santo Antonio. Com relação aos espectros temporais, as variações nos valores de NDVI apresentam duas variações bem definidas: uma relacionada a sazonalidade dos períodos úmido e seco, e outra relacionada a mudança de uso e ocupação do solo, como a retirada da vegetação existente e as queimadas. Os resultados das Componentes Principais são relativos as variações expressas nas três primeiras CP’s da série da seguinte forma: (a) com todas as imagens; (b) somente período seco e somente período chuvoso; (c) por cada ano da série. A CP1 do conjunto (a) apresentou um percentual de representatividade de 85,83%, com valores de NDVI altos e homogêneos para a cobertura florestal, indicando significativa presença de biomassa, já que os valores altos relacionam-se aos padrões encontrados em classes de vegetação. Na CP2 e CP3 de (a) (b) e (c) a variação expressa permitiu identificar as áreas de queimadas e principalmente as etapas de transformação das áreas de florestas até os desmatamentos mais recentes.

This research examines the spatio-temporal variability of NDVI (Normalized Difference vegetation index) in hydroelectric area, in Santo Antônio hpp, Porto Velho, Rondônia. From Landsat TM image, elaborates mapping of use and soil coverage in the following classes: Open Evergreen forest, dense Ombrophilous Forest Fires, deforestation, and soil exposed; Gets a time series of images of NDVIMODIS for the period 2000-2011; generates time spectrum; lists the patterns from the time series of MODIS images with the classes of land cover and use; examines the spatio-temporal variability of NDVI based on time series Analysis, from CP's (main components). The techniques for identifying patterns from time series analysis and temporal Spectra analysis of vegetation indexes are an important tool in the evaluation and monitoring of vegetation change over time. The area of Santo Antonio hydroelectric power plant is characterized by seasonality of rainy and dry periods well defined, which allowed to identify seasonal patterns. The technique of analysis by principal components proved to be a good method to identify the variation of vegetation cover and assess the changes in coverage of the Earth. The analysis of the results of the mapping of land use showed the following: a great difficulty in separating the digital classification process the two classes of forest; extensive areas of exposed soil, deforestation and burning around the Madeira River and in areas near the Santo Antonio hydroelectric power plant. With respect to temporal changes in spectra, NDVI values have two well-defined variations: one related to seasonality of wet and dry periods, and another related to change of use and occupation of the soil, such as the withdrawal of existing vegetation and fire. The results of the main components are related to changes expressed in the first three CP's series as follows: (a) with all images; (b) when only dry and rainy period only; (c) for each year of the series. The CP1 (a) presented a percentage of representativeness of 85.83 NDVI values high and homogeneous for forest cover, indicating significant presence of biomass, since the high values relate to patterns found in vegetation classes. In CP2 and CP3 (a) (b) and (c) the change expressed identified the areas burned and mainly the processing steps of forest areas up to the latest deforestation.