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Validação de focos de calor utilizados no monitoramento orbital de queimadas por meio de imagens TM

Validation of hotspots utilized in the orbital monitoring of burnt areas by means of TM images

Resumos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar os focos de calor utilizados no monitoramento de queimadas. Para isso, mapearam-se as queimadas ocorridas em seis Unidades de Conservação, localizadas no norte do estado de Minas Gerais, no período de 03 de setembro a 05 de outubro de 2008, por meio da segmentação semiautomática de imagens LandSat 5 TM. Foram mapeadas 190 queimadas e averiguada sua detecção pelos satélites por meio dos focos de calor gerados operacionalmente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE. Também foram analisadas por classe de tamanho, a fim de verificar qual a influência do tamanho das queimadas na detecção. A análise da distância dos focos aos limites das queimadas foi feita por meio de faixas equidistantes ("buffers"), com incremento de 1,00 km em cada classe até o limite de 9,00 km. Das cicatrizes de queimadas analisadas, aproximadamente 26,00% foram detectadas, demonstrando limitações do sistema em detectar aquelas menores que 100,00 ha. Apesar dessa limitação, grande parte da área impactada foi detectada, perfazendo um total de acerto de aproximadamente 71,00%. Os resultados de erros de localização foram considerados satisfatórios, tendo em vista as limitações técnicas da resolução espacial dos sensores utilizados. Essas informações geram subsídios ao avanço tecnológico do monitoramento orbital.

Sensoriamento remoto; incêndios florestais; unidades de conservação


This work was conducted with the purpose of validating the hotspots utilized in fire monitoring. The burnt areas observed in six conservation units situated in north of the State of Minas Gerais were mapped in the period of September 3rd to October 5th, 2008, using semi-automatic segmentation of LandSat 5 TM images. A total of 190 burnt areas were mapped and the detections were verified using the satellites hotspots generated by the Brazilian National Space Research Institute - INPE. The burnt areas were also analyzed by size class in order to verify the hypothesis that the smallest areas are less liable to detection. The analysis of the hotspots distance to the limits of the burnt areas was done using buffers, with an increase of 1.00 km in every class, up to the limit of 9.00 km. Considering the investigated burnt areas, about 26.00% were detected, demonstrating limitations of the system to detect burnings smaller than 100.00 ha. In spite of that limitation, a great portion of the impacted area was detected, reaching a total of hits of about 71.00%. The results of location errors were considered satisfactory, considering the technical limitations of the spatial resolution of the utilized sensors. This information may subside the technological advancement of orbital monitoring.

Remote sensing; forest fires; conservation units


Validação de focos de calor utilizados no monitoramento orbital de queimadas por meio de imagens TM

Validation of hotspots utilized in the orbital monitoring of burnt areas by means of TM images

Allan Arantes PereiraI; José Aldo Alves PereiraII; Fabiano MorelliIII; Dalmo Arantes BarrosIV; Fausto Weimar Acerbi Jr.V; José Roberto Soares ScolforoVI

IEngenheiro Florestal, Professor Mestre em Engenharia Florestal – IFSULDEMINAS – Rua Coronel Virgilio Silva, 1723, Vila Nova – 37701-642 – Poços de Caldas, MG, Brasil – allan.pereira@ifsuldeminas.edu.br

IIEngenheiro Florestal, Professor Doutor em Ecologia – Departamento de Ciências Florestais/DCF – Universidade Federal de Lavras/UFLA – Cx. P. 3037 – 37200-000 – Lavras, MG, Brasil – j.aldo@dcf.ufla.br

IIIOceanógrafo, Doutor em Engenharia Aeronáutica e Mecânica – Centro Espacial de Cachoeira Paulista – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais/INPE – Rodovia Presidente Dutra, Km 40 – 12630-000 – Cachoeira Paulista, SP, Brasil – fabiano.morelli@cptec.inpe.br

IVEngenheiro Florestal, Doutorando em Engenharia Florestal – Departamento de Ciências Florestais/DCF – Universidade Federal de Lavras/UFLA – Cx. P. 3037 – 37200-000 – Lavras, MG, Brasil – dalmo.barros@uol.com.br

VEngenheiro Florestal, Professor Doutorando em Sensoriamento Remoto – Departamento de Ciências Florestais – Universidade Federal de Lavras – Cx. P. 3037 – 37200-000 – Lavras, MG, Brasil – fausto@dcf.ufla.br

VIEngenheiro Florestal, Professor Doutor em Engenharia Florestal – Departamento de Ciências Florestais – Universidade Federal de Lavras – Cx. P. 3037 – 37200-000 – Lavras, MG, Brasil – scolforo@dcf.ufla.br

RESUMO

Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar os focos de calor utilizados no monitoramento de queimadas. Para isso, mapearam-se as queimadas ocorridas em seis Unidades de Conservação, localizadas no norte do estado de Minas Gerais, no período de 03 de setembro a 05 de outubro de 2008, por meio da segmentação semiautomática de imagens LandSat 5 TM. Foram mapeadas 190 queimadas e averiguada sua detecção pelos satélites por meio dos focos de calor gerados operacionalmente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE. Também foram analisadas por classe de tamanho, a fim de verificar qual a influência do tamanho das queimadas na detecção. A análise da distância dos focos aos limites das queimadas foi feita por meio de faixas equidistantes ("buffers"), com incremento de 1,00 km em cada classe até o limite de 9,00 km. Das cicatrizes de queimadas analisadas, aproximadamente 26,00% foram detectadas, demonstrando limitações do sistema em detectar aquelas menores que 100,00 ha. Apesar dessa limitação, grande parte da área impactada foi detectada, perfazendo um total de acerto de aproximadamente 71,00%. Os resultados de erros de localização foram considerados satisfatórios, tendo em vista as limitações técnicas da resolução espacial dos sensores utilizados. Essas informações geram subsídios ao avanço tecnológico do monitoramento orbital.

Palavras-chave: Sensoriamento remoto, incêndios florestais, unidades de conservação.

ABSTRACT

This work was conducted with the purpose of validating the hotspots utilized in fire monitoring. The burnt areas observed in six conservation units situated in north of the State of Minas Gerais were mapped in the period of September 3rd to October 5th, 2008, using semi-automatic segmentation of LandSat 5 TM images. A total of 190 burnt areas were mapped and the detections were verified using the satellites hotspots generated by the Brazilian National Space Research Institute - INPE. The burnt areas were also analyzed by size class in order to verify the hypothesis that the smallest areas are less liable to detection. The analysis of the hotspots distance to the limits of the burnt areas was done using buffers, with an increase of 1.00 km in every class, up to the limit of 9.00 km. Considering the investigated burnt areas, about 26.00% were detected, demonstrating limitations of the system to detect burnings smaller than 100.00 ha. In spite of that limitation, a great portion of the impacted area was detected, reaching a total of hits of about 71.00%. The results of location errors were considered satisfactory, considering the technical limitations of the spatial resolution of the utilized sensors. This information may subside the technological advancement of orbital monitoring.

Key words: Remote sensing, forest fires, conservation units.

1 INTRODUÇÃO

A necessidade de avançar continuamente no controle às queimadas em ambientes naturais fomenta a produção de tecnologias que possibilitam monitorar suas ocorrências no planeta. Atualmente, análises geradas em sistemas de informações geográficas com dados derivados de sensoriamento remoto propiciam uma ampla visão sobre distribuição temporal, espacial e padrões das queimadas em diferentes escalas, permitindo estudar as interações do fogo com as relações culturais e sócioambientais.

A gestão de projetos governamentais com ações operacionais de monitoramento e combate deve ser fundamentada em dados históricos e detecção de fogos ativos. Esses dados permitem a emissão de alertas de incêndios em períodos de baixa umidade relativa do ar (DEEP; PAULA, 2004; PEREIRA et al., 2007; PHULPIN et al., 2002; XAUD et al., 2003). As informações do monitoramento podem também ser utilizadas em sistemas de fiscalização, prevenção e planejamento estratégico de investimentos, bem como em ações administrativas.

Em Minas Gerais, todas as unidades de conservação Federais e Estaduais são monitoradas quanto à ocorrência de focos de calor, tanto no seu interior, como no entorno (PEREIRA et al., 2007). Ao lado disso, esses dados históricos são utilizados para a determinação de áreas críticas e orientação das atividades de prevenção.

Diante desse cenário, trabalhos de validação auxiliam na utilização desses produtos, permitindo um aperfeiçoamento tecnológico no monitoramento das queimadas (MORISETTE; KHORRAM, 2000), bem como no desenvolvimento de novas tecnologias, garantindo uma maior confiança no planejamento das ações de combate a incêndios florestais.

Este trabalho foi realizado com o objetivo principal de avaliar a possibilidade de utilização de ferramentas da geotecnologia para validação dos focos de calor em Unidades de Conservação de Minas Gerais, respondendo às seguintes questões: qual a quantidade de queimadas detectadas pelo monitoramento de satélite; qual a influência do tamanho das queimadas na detecção via focos de calor; os possíveis erros de comissão; e quais os erros de localização dos focos em relação às cicatrizes mapeadas.

2 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Área de estudo

A área escolhida para este estudo, localiza-se na região norte do estado de Minas Gerais, a leste do rio São Francisco, entre as seguintes coordenadas 14º 30' 00" a 16º 00' 00" de latitude sul e 44º 30' 00" a 45º 40' 00" longitude oeste. Abrange seis unidades de conservação (UC) estaduais, sendo três pertencentes à categoria de proteção integral: refúgio da vida silvestre (01), parques estaduais (02) e mais três à categoria de uso sustentável: áreas de proteção ambiental (02) e reserva de desenvolvimento sustentável (01). Com exceção das APAs, o estudo compreende, além das próprias áreas das UCs, uma faixa adicional de 5 km (zona de amortecimento ou buffer), a partir dos perímetros das respectivas UCs, perfazendo uma superfície total aproximada de 9.369,00 km2, o que equivale a 1,60% de toda a extensão territorial do estado de Minas Gerais (Figura 1).


Como pode ser observado na Figura 1, a vegetação da área de estudo insere-se na transição entre os biomas da Caatinga e Cerrado, com predomínio do Cerrado e suas variações (INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA APLICADA - IGA, 2006).

O clima da região é classificado, segundo Köeppen (1936), como tropical chuvoso - Awiq, com temperatura de todos os meses superior a 18,00ºC, seca acentuada geralmente nos períodos compreendidos de julho a novembro e chuva anual periódica superior a 750,00 mm.

Utilizando dados obtidos pela estação meteorológica do Colégio Agrícola de Januária, situada a cerca de 20 km da área de estudo, percebeu-se que no período de 2000 a 2009 o clima regional foi ligeiramente diferente da classificação proposta por Köppen (1936), como pode ser observado na Figura 2, onde o período de menor precipitação foi durante os meses de maio a setembro.


Em função dessas características climáticas, os incêndios nessa região são recorrentes, sempre nos períodos de baixa umidade relativa e baixa precipitação. Além desse fato, outro agravante está relacionado às questões culturais de uso da terra como, por exemplo, a prática de fogo para manejo da pastagem e preparo do solo para plantio de culturas agrícolas.

2.2 Base de dados

Foram utilizadas imagens do sensor TM a bordo do satélite LandSat 5, para mapear as áreas queimadas, por razões de disponibilidade e fácil acesso aos dados, além da sua ampla utilização no monitoramento da cobertura vegetal (LIU, 2007; PONZONI; SHIMABUKURO, 2007).

Foram selecionadas duas imagens, uma de setembro e outra de outubro de 2008, obtidas junto à Divisão de Geração de Imagens - DGI do INPE, por meio do Catálogo Digital de Imagens Orbitais (INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS - INPE, 2010). Para a escolha das imagens considerou-se a época crítica de ocorrência dos incêndios na região, bem como a ausência de nuvens nas imagens disponíveis. Na Tabela 1, apresenta-se a órbita/ponto e a data das imagens utilizadas neste trabalho.

Os focos de calor utilizados compreendem o período de 03/09/2008 a 05/10/2008 e foram obtidos junto ao banco de dados de queimadas - BDQueimadas do INPE (2010). O download destes dados foi realizado no dia 01/02/2009.

Esses focos foram detectados a partir de métodos operacionais, desenvolvidos pelo INPE, que utilizam imagens de satélites meteorológicos de órbita polares da série NOAA, EOS (TERRA/AQUA - Sensor MODIS) e satélites de órbita geoestacionária GOES e METEOSAT. As características de resolução espacial, temporal e canal termal dos satélites utilizados nesse trabalho são apresentados na Tabela 2.

2.3 Mapeamento das áreas queimadas

O mapeamento das áreas queimadas foi realizado com base nas etapas propostas por Gato et al. (2001), na seguinte sequência: pré-processamento das imagens LandSat5 TM (registro, correção, mosaico, índice de vegetação NDVI T1 e T2 e imagem diferença dos NDVIs), segmentação e classificação semiautomática (crescimento de região), refinamento e vetorização (edição dos dados e exportação para ambiente de sistema de informação geográfica).

Para fase de registro, foram coletados dez pontos de controle em cada imagem LandSat5 com a raiz do erro médio quadrático, ou RMSE, menor que um pixel. As correções geométricas foram feitas por meio do sistema de equações polinomiais de primeiro grau baseadas nesses pontos. Após essa correção, todas as imagens passaram a ter o mesmo sistema de coordenadas das imagens referência, ou seja, UTM WGS84.

Durante a fase de mosaico, utilizou-se o resultado da fase anterior e foram gerados dois mosaicos de imagens que cobriram totalmente a área de estudo, com um intervalo temporal de 32 dias, no período compreendido entre os dias 03/09/2008 e 05/09/2008.

O índice de vegetação escolhido foi o Normalized Difference Vegetation Índex - NDVI por ser amplamente utilizado na cartografia de áreas queimadas (BASTARRIKA; CHUVIECO, 2006), bem como na avaliação sazonal da vegetação (PONZONI; SHIMABUKURO, 2007), também em razão da sua simplicidade computacional (CARVALHO; SCOLFORO, 2006). Esse índice é uma normalização da resposta da vegetação, resultando num intervalo de -1 a 1 (ROUSE et al., 1973). Comparando as imagens NDVI antes e depois de um evento de queimada foi possível observar as mudanças na cobertura vegetal.

A imagem diferença, produto da subtração entre imagens NDVI T1 e T2, permite identificar os pixels onde não houve mudança com valor igual a 0 (zero). Por outro lado, nos locais onde ocorreu remoção da vegetação, os pixels terão seus valores próximos de 1 (um). Já, pixels com valores próximos de -1 (menos um) representam um crescimento da vegetação (CARVALHO; SCOLFORO, 2008).

A etapa de segmentação foi realizada de forma semiautomática, aplicando o algoritmo de crescimento de regiões na imagem diferença. Esse algoritmo avalia a similaridade das amostras coletadas pelo usuário em relação aos pixels vizinhos, segmentando aqueles com brilho similar (GATO et al., 2001).

Após a classificação das queimadas, os dados foram editados visando a corrigir possíveis erros por meio da interpretação visual, caracterizando assim a etapa de refinamento. As queimadas são facilmente interpretadas, em decorrência da sua cor e textura, principalmente quando se dispõe de imagens antes do incêndio (BASTARRIKA; CHUVIECO, 2006), o que facilita a correção (Figura 3). Por fim, a imagem classificada foi convertida para o formato vetorial onde os pixels adjacentes de mesma classe formaram um polígono.


2.4 Quantificação das queimadas por classes de tamanho

A quantificação das áreas afetadas foi baseada nas cicatrizes de queimadas, ou seja, nos polígonos resultantes do mapeamento por meio das imagens de satélite. Essas cicatrizes foram divididas em classes de tamanho, para permitir avaliar a influência do tamanho das queimadas e a detecção por meio de focos de calor. Na realidade, buscou-se compreender a influência do tamanho das áreas queimadas nas chances destas serem detectadas, em razão da baixa resolução espacial dos sensores utilizados e/ou pela baixa energia emitida nestes eventos.

As classes de tamanho de áreas queimadas são abordadas em diversos trabalhos, tais como os de Lima e Soares (2002), Medeiros e Fiedler (2003) e Ramsey e Higgins (1981). Para este trabalho, optou-se por um intervalo de classes considerando o tamanho nominal do pixel dos sensores, normalmente utilizados em trabalhos sobre monitoramento orbital de queimadas.

Foram definidas quatro classes de tamanho, nas quais os focos de calor enquadrados na classe I foram determinados empiricamente em função da resolução dos sensores utilizados (Tabela 3).

2.5 Validação dos focos de calor

Os dados de focos de calor foram analisados por meio da frequência de ocorrência na área de estudo durante o período dessa análise e foram representados pelas informações de frequência absoluta e frequência relativa (%).

De acordo com a detecção pelo monitoramento orbital, para considerar as queimadas ou incêndios mapeados como cicatrizes, deve haver focos de calor no interior das mesmas, bem como nas proximidades. Quando o foco está dentro da cicatriz, pode-se afirmar que esta foi detectada; por outro lado, quando observados focos apenas nas proximidades, essas foram analisadas por meio de interpretação visual. Para as situações em que cicatrizes apresentavam focos de calor dentro e em suas proximidades, verificou-se se esses focos correspondem realmente à mesma cicatriz, comparando-se a data dos focos próximos com a dos focos dentro delas. Se semelhantes, foram consideradas como a mesma queimada.

Para a verificação dos possíveis erros de comissão, ou seja, aqueles cuja atribuição no mapa de determinada feição recai sobre uma classe a qual a mesma não pertence (falsos alarmes), analisaram-se os focos de calor com distância maior que 9,00 km de uma cicatriz mapeada. Em razão da baixa resolução espacial dos satélites utilizados para o monitoramento, esses focos podem ser registrados a grandes distâncias do local exato de ocorrência. O erro de um pixel pode representar 4,00 km no centro das imagens, sendo que, na borda, a tendência é aumentar esse erro. Portanto, considerou-se que os focos de calor com erro de comissão eram aqueles cujas distâncias foram maiores que 9,00 km, sem a presença de outros focos em seus arredores, na mesma data e que foram considerados como acerto.

Para avaliar a localização dos focos de calor em relação às cicatrizes foi utilizado um conjunto de áreas de mesma distância no entorno das cicatrizes previamente mapeadas, ou seja, classes equidistantes com intervalos de 1,00 km, criadas a partir de múltiplos "buffers" até a distância de 9,00 km.

Posteriormente, por meio de uma consulta espacial, foi possível identificar em qual classe de distância cada foco estava contido, o que viabilizou integrar essa informação aos atributos obtidos, culminando no cálculo das estatísticas de cada classe de distância.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Mapeamento e quantificação das queimadas por classe de tamanho

Foram mapeadas 190 cicatrizes de queimadas da vegetação, perfazendo um montante de 18.771,00 ha. As menores queimadas corresponderam a uma área de 1,00 ha e a maior 2.324,00 ha. Com relação aos tamanhos, a maior frequência situou-se na classe I, que juntamente com a classe II, representaram 85,00% das cicatrizes mapeadas. É importante destacar que essas duas classes possuem extensões menores de 100,00 ha, representando dimensões menores que um pixel do sensor MODIS (1,00 x 1,00 km) na banda termal. As frequências dos polígonos de cicatrizes de queimadas e áreas queimadas por classe de tamanho são apresentadas na Tabela 4.

As queimadas menores que 100,00 ha ocorreram com maior frequência na área estudada, no entanto, representaram apenas 18,00% do total das áreas queimadas. Os incêndios de grandes dimensões (classe III e IV), apesar da ocorrência em baixa frequência (15,00% das cicatrizes), representaram 82,00% do total de área queimada.

O sistema de monitoramento de queimadas detectou, aproximadamente, 63,00% das queimadas maiores que 100,00 ha o que representa um erro de omissão, ou seja, a omissão no mapa de uma determinada feição constatada em campo, de aproximadamente 37,00%, que seria esperado pela metodologia de detecção do INPE. Essas ocorrências representaram aproximadamente 71,00% do total de área queimada, demonstrando assim, resultados práticos satisfatórios. Dos 183 focos de calor analisados, aproximadamente 99,00% foram confirmados como acerto, mostrando que a informação dos focos de calor é confiável, ou seja, praticamente não existem falsos alarmes. No entanto, deve-se atentar para a limitação do método, uma vez que esses dados não foram coletados nas datas e nos locais das ocorrências. Para aperfeiçoamento, devem ser realizados trabalhos de campo a fim de aferir as informações obtidas.

3.2 Validação dos focos de calor

A quantidade de focos de calor proveniente de cada metodologia de detecção mostra que as diferenças espectrais, temporais e de limiares dos algoritmos, interferem no monitoramento efetivo de queima da vegetação. Na Tabela 5, apresentam-se as frequências absolutas e relativas para os focos de calor utilizados neste estudo.

Considerando todas as cicatrizes mapeadas, independente do tamanho, verificou-se que os focos de calor acertaram em 26,00% dos casos (dentro ou próximo das cicatrizes). As análises desses resultados levaram em consideração as limitações físicas, intrínsecas aos diferentes sistemas envolvidos, a fim de avaliar os acertos por classes de tamanho das queimadas (Tabela 6).

Das 30 queimadas maiores que 100,00 ha, aproximadamente 61,00% foram detectadas. O erro de omissão (39,00%) está dentro do limite de aceitação adotado pela equipe do Sistema de Monitoramento de Queimadas do INPE.

Possivelmente, as grandes queimadas não detectadas devem-se a peculiaridades locais, tais como regiões onde ocorrem incêndios subterrâneos, dificultando ou impossibilitando o monitoramento orbital. Outra possível causa dos erros de omissão nesta classe de tamanho pode ser a ocorrência de queima em campo aberto na presença de vento, o que resulta em uma grande área queimada em um pequeno intervalo de tempo, de tal modo que a passagem dos satélites não registra os focos de calor ativos. Por esses motivos, uma análise mais detalhada deve ser realizada com dados de campo, relatórios de incêndios, dados meteorológicos e novas análise dos valores dos pixels nas imagens em datas próximas às ocorrências.

As queimadas menores que 100,00 ha apresentaram uma omissão de 81,00 %. Já, queimadas maiores que 100,00 ha tiveram uma omissão de aproximadamente 36%. Martinez et al. (2007), estudando a relação entre focos de calor e desflorestamento, também verificaram que o tamanho dos desflorestamentos influenciam diretamente a omissão. A análise por classe de tamanho endossa a hipótese de que a alta frequência das cicatrizes na primeira classe é a principal causa da omissão dos focos, reflexo da baixa resolução espacial dos sensores utilizados.

Ao analisar a detecção do total de área queimada, pode-se verificar que o acerto total foi de 71,00%, ou seja, dos 18.771,00 ha queimados, 13.399,00 ha tiveram a presença de focos de calor (Tabela 7).

Para chegar aos resultados apresentados (Tabela 7), foram somadas as áreas de todas as cicatrizes de cada classe de tamanho e, posteriormente, as áreas das cicatrizes nas quais se observaram focos de calor. Esses resultados comprovam que o monitoramento orbital de queimadas na vegetação por focos de calor é uma ferramenta que permite o planejamento das ações de prevenção e na atuação das brigadas de atendimento a emergências.

Quanto aos falsos alarmes, apenas dois focos AQUA estão relacionados a aproximadamente 1,00% desses erros, não descartando a possibilidade de contribuição do erro de mapeamento na validação, em razão do longo intervalo de tempo (32 dias) entre a passagem do sensor e o mapeamento. Sabe-se que, em alguns casos, em poucos dias, a vegetação campestre se recompõe, interferindo na interpretação das imagens utilizadas como referência para o mapeamento das cicatrizes. Portanto, pode-se afirmar que 98,91% dos focos de calor detectados fizeram referência a alguma cicatriz de queimada mapeada.

3.2.1 Avaliação quanto à localização dos focos de calor

A avaliação quanto à localização dos focos de calor foi realizada por meio da análise de frequência com que estes ocorreram nas classes de distância. Quanto maior a frequência dos focos em classes de distâncias próximas, menor o grau de incerteza quanto à localização. A análise foi feita por focos de calor, avaliando a frequência com que esses eventos acontecem nas classes de distância (Tabela 8).

Através dos dados apresentados na Tabela 8, pode-se verificar que, de maneira geral, 69,00% de todos os focos de calor estavam distantes em até 1,00 km das cicatrizes das queimadas, ou seja, uma distância que representa o tamanho do menor pixel de monitoramento, por exemplo, um pixel MODIS AQUA ou TERRA no nadir. Quase a totalidade, ou seja, 97,00% dos focos estavam a uma distância máxima de 4,00 km, o que representa um pixel GOES.

Quanto à localização, constatou-se que a maioria dos focos de calor está a uma distância máxima da dimensão de 1 pixel MODIS e NOAA, ou seja, 1,00 km. Os focos de calor com maior precisão são provenientes do produto MMODIS-01D e AQUA, o que é um indicativo para que as ações da base de monitoramento do Instituto Estadual de Florestas de Minas Gerais priorizem as coordenadas advindas desses produtos.

O produto MMODIS-01D foi o que apresentou melhor resultado, pois todos os focos desse produto estavam, no máximo, a 1,00 km de distância das cicatrizes de queimadas. Em seguida, os focos AQUA que ocorreram a uma distância máxima de 3,00 km. Esses resultados podem ser decorrentes do fato de estes sensores apresentarem menor resolução espacial entre os utilizados no monitoramento orbital de queimadas.

Vale lembrar, ainda, que essas dimensões correspondem aos pixels que se encontram no nadir e que, na borda das imagens, as distorções chegam a quatro vezes essas dimensões. Portanto, diante das limitações técnicas de resolução espacial, esses resultados podem ser considerados satisfatórios sob o ponto de vista de ações operacionais de movimentação dos recursos para combate às queimadas e, sob o ponto de vista de monitoramento, o resultado pode ser considerado muito bom.

4 CONCLUSÕES

As queimadas de menores dimensões são menos passíveis de detecção orbital.

A alta frequência das cicatrizes de queimadas nas duas primeiras classes de tamanho, explicam o alto índice de omissão dos focos de calor, os quais se encontram dentro dos limites definidos pelo Sistema de Monitoramento de Queimadas do INPE.

A frequência dos focos de calor mostrou que as diferenças espectrais, temporais e de limiares dos algoritmos, interferem no monitoramento de queima da vegetação, que pressupõe uma quantidade maior de satélites, ampliando a cobertura de informações.

Os focos de calor com maior precisão foram provenientes do produto MMODIS-01D e AQUA, podendo direcionar as ações do órgão responsável pelo monitoramento.

Ferramentas da geotecnologia para validação dos focos de calor se mostraram eficientes. Novos estudos devem ser desenvolvidos para aprimorar os casos de omissão e comissão.

5 AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e ao Instituto Estadual de Florestas pela base de dados, à Universidade Federal de Lavras - Laboratório de Manejo Florestal (LEMAF) pelo apoio logístico e a Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo apoio financeiro durante o desenvolvimento deste trabalho.

6 REFERÊNCIAS

recebido: 26 de fevereiro de 2010; aceito: 31 de janeiro de 2012

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    12 Nov 2012
  • Data do Fascículo
    Jun 2012

Histórico

  • Recebido
    26 Fev 2010
  • Aceito
    31 Jan 2012
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