APLICAÇÃO DO MÉTODO DE CLASSIFICAÇÃO CONTÍNUA FUZZY PARA O MAPEAMENTO DA FRAGILIDADE DO TERRENO EM RELAÇÃO À OCORRÊNCIA DE RAVINAS NO PARQUE NACIONAL DA SERRA DA CANASTRA - APPLICATION OF CONTINUOUS FUZZY CLASSIFICATION METHOD FOR MAPPING TERRAIN FRAGILITY REGARDING THE OCCURRENCE OF GULLIES IN THE SERRA DA CANASTRA NATIONAL PARK
DOI:
https://doi.org/10.5380/raega.v39i0.42914Palavras-chave:
Mapeamento de riscos, teste Kolmogorov-Smirnov, Unidades de Conservação, Parque Nacional da Serra da Canastra, Fragilidade Ambiental, Risk mapping, Kolmogorov-Smirnov test, Protected Areas, Environmental Fragility, Fuzzy Logic.Resumo
Este trabalho tem como objetivo realizar o mapeamento da fragilidade ambiental à ocorrência de ravinas no Parque Nacional da Serra da Canastra, por meio de um modelo espacial baseado em lógica fuzzy, desenvolvido para SIG, que combina mapas das seguintes variáveis geoambientais: índice de vegetação, densidade de lineamentos estruturais, densidade de vias de circulação e declividade do terreno. Este modelo utiliza parâmetros do teste estatístico Kolmogorov-Smirnov (KS), extraídos a partir da avaliação do grau de aderência entre a distribuição dos valores das variáveis ambientais e a distribuição espacial real das ravinas observadas no parque. Os pesos são utilizados em um processo de álgebra de mapas, baseado na soma ponderada das variáveis geoambientais convertidas em escala fuzzy. O mapa de fragilidade ambiental produzido é representado segundo o método de classificação contínua fuzzy, indicando o grau de afinidade de cada pixel à ocorrência de ravinas. Os resultados mostraram que a ordem de importância das variáveis na ocorrência de ravinas, nesta Unidade de Conservação, é a seguinte: (1) densidade de lineamentos estruturais; (2) índice de vegetação; (3) densidade de estradas; (4) declividades. As áreas de maior fragilidade concentram-se em bacias localizadas a noroeste e na porção central do Chapadão da Babilônia. Os graus menores de fragilidade são observados, sobretudo, no Chapadão da Canastra e em pontos a sudeste do Chapadão da Babilônia, em bacias que apresentam densidades de ravinas abaixo da média do parque.
ABSTRACT
The aim of this work was to map environmental fragility of Serra da Canastra National Park, located in Southwest region of Minas Gerais state, Brazil, using ravine sites identified on high spatial resolution images, as terrain true controls points. The methodology used for mapping was based on fuzzy logic model and GIS techniques. The model combines four environmental variables maps, as follows: vegetation index, structural lineaments density, roads density and terrain slope. Kolmogorov-Smirnov (KS) statistical test was used to evaluate adherence between spatial distribution of environmental variables values and spatial distribution of ravines sites. Environmental fragility was mapped using linear membership fuzzy function, and evaluated upon third and fourth orders hydrographic basins. The results showed that ravine sites are mainly associated to the structural lineaments density, followed by vegetation index, road density and terrain slope. The most of higher environmental fragility hydrographic basins are located in the Chapadão da Babilônia landscape unit.
Referências
BIGARELLA, João José, BECKER, Rosemari D., SANTOS, Gilberto F. dos. Estrutura e origem das paisagens tropicais e subtropicais. Vol. 3. Contribuição de Maria Lúcia de Paula Herrmann... [et al.]. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2007.
BISSONNAIS, Y. L.; MONTIER, C. JAMAGNE, M. DAROUSSIN, J. KING, D. Mapping erosion risk for cultivated soil in France. Catena, v. 46, p. 207-220, 2001.
BRASIL. Decreto n° 70.355, de 3 de abril de 1972. Cria o Parque Nacional da Serra da Canastra, no Estado de Minas Gerais, com os limites que especifica, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, de 4 de abril de 1972.
CETEC; FEAM. Mapa de solos do estado de Minas Gerais. Disponível em: http://www.feam.br/noticias/1/1355-mapa-de-solos. Acesso em: 28 nov. 2016.
CHAVEZ Jr., P. S. Radiometric calibration of Landsat Thematic Mapper multispectral images. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v.55, p.1285-1294, 1989.
COUTO JUNIOR, A. F.; SOUZA, V. V.; CARVALHO JUNIOR, O. A.; MARTINS, E. S.; SANTANA, O. A.; FREITAS, L. F.; GOMES, R. A. T. Integração de parâmetros morfométricos e imagem ASTER para a delimitação das fitofisionomias da Serra da Canastra, Parque Nacional da Serra da Canastra – MG. Revista Brasileira de Geomofologia, v. 11, n. 1, p. 57-68, 2010.
CREPANI, E.; MEDEIROS, J.S.; FILHO, P.H.; FLORENZANO, T.G.; DUARTE, V.; BARBOSA, C.C.F. Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento Aplicados ao Zoneamento Ecológico-Econômico e ao Ordenamento Territorial. São José dos Campos: INPE, 2001.
ESRI. ArcGIS Desktop 10.1 Help, 2013. Disponível em: <http://resources.arcgis.com/en/help/>. Acesso em: 26 de agosto de 2015.
FENG, X.; WANG, Y.; CHEN, L.; FU, B.; BAI, G. Modelling soil erosion and its response to land-use change in hilly catchments of the Chinese Loess Plateau. Geomorphology, v. 118, p. 239- 248, 2010.
FERREIRA, M. C.; GARÓFALO, D. F. T.; MESSIAS, C.G.; FERREIRA, M. F. M. Um modelo espacial baseado em método de classificação Fuzzy, aplicado ao mapeamento de risco à erosão. In.: Multidimensão e territórios de risco. Coimbra: Imprensa da Universidade de Coimbra, 2014. Pág. 95-100.
FITZ, P. R. Cartografia básica. São Paulo: oficina de textos, 2008.
GARÓFALO, D. F. T.; FERREIRA, M. C. Mapeamento da fragilidade ambiental por meio de análise geoespacial: uma aplicação na alta bacia dos rios Piracicaba e Sapucaí-Mirim, APA Fernão Dias, MG. Revista do departamento de Geografia, v. 29, p. 212-245, 2015.
GOOGLE. Google Earth Pro. Disponível em: https://www.google.com/intl/pt-BR/earth/download/gep/agree.html. Acesso em: 09 dez. 2016.
IBDF; FBCN. Plano de manejo: Parque Nacional da Serra da Canastra. Brasília: IBDF, 1981.
ICMBio. Mapa com os limites do PNSC (vetorial). Disponível em: <http://www.icmbio.gov.br/portal/unidadesdeconservacao/biomas-brasileiros/cerrado/unidades-de-conservacao-cerrado/2090>. Acesso em: 28 nov. 2016.
JANSSON, M. B. Land erosion by water in different climates. Borgstrom Tryckeri. Motala: Uppsala University, 1982.
JORGE, M. C. O.; GUERRA, A. J. T. Erosão dos solos e movimentos de massa – recuperação de áreas degradadas com técnicas de bioengenharia e prevenção de acidentes In.: GUERRA, A. J. T.; JORGE, M. C. O. (Orgs). Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas. São Paulo: Oficina de textos, 2013. p. 7-30.
LOURENÇO, L. Risco de erosão após incêndios florestais. Coimbra, FLUC, 2004.
MEIJERINK, A. M. J. Remote Sensing: applications to groundwater. Paris: UNESCO, 2007.
MMA; IBAMA. Plano de Manejo: Parque Nacional da Serra da Canastra. Brasília: MMA, 2005.
MORGAN, R.P.C. Soil Erosion and Conservation. Hong Kong: Longman Group UK Limited, 1986.
OCHOA-CUEVA, P.; FRIES, A.; MONTESINOS, P.; RODRÍGUEZ-DÍAS, J.; BOLL, J. Spatial estimation of soil erosion risk by land cover change in the Andes of Southern Ecuador. Land degradation & development, v. 26, p. 565-573, 2013.
OKEREKE, C. N.; ONU, N. N.; AKAOLISA, C. Z.; IKORO, D. O.; IBENEME, S. I.; UBECHU, B.; CHINEMELU, E. S.; AMADIKWA, L. O. Mapping Gully Erosion Using Remote Sensing Technique: A Case Study Of Okigwe Area, Southeastern Nigeria. International Journal of Engineering Research and Applications, v. 2, n. 3, p. 1955-1967, 2012.
PRASANNAKUMAR, V.; VIJITH, H.; ABINOD, S.; GEETHA, N. Estimation of soil erosion risk within a small mountainous sub-watershed in Kerala, India, using Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) and geo-information technology. Geoscience Frontiers, v. 3, n. 2, p. 209-2015, 2012.
ROSS, J.L.S. Relevo Brasileiro: Uma nova proposta de classificação. Revista do Departamento e Geografia, n. 4, p. 25-39, 1985.
ROSS, J. L. S. Análise Empírica da Fragilidade dos Ambientes Naturais e Antropizados. Revista do Departamento de Geografia, n.8, p. 63-74, 1994.
ROUSE, J. W.; HAAS, R. H.; SCHELL, J. A.; DEERING, D.W. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. In: EARTH RESOURCES TECHNOLOGY SATELLITE-1 SYMPOSIUM, 3, 1973, Washington: NASA, 1974, v.1, p.309-317.
SALOMÃO, F. X. T. Controle e prevenção de processos erosivos.. In.: GUERRA, C.J.T.; SILVA, A.S da; BOTELHO, R.G.M. (Orgs). Erosão e conservação dos solos: conceitos, temas e aplicações. 3ª ed. Rio de Janeiro: Bertrand do Brasil, 1999.
SANTORO, J. Erosão continental. In.: TOMINAGA, L.K; SANTORO, J.; AMARAL, R. Do (Orgs). Destrastres Naturais: conhecer e prevenir. 2ª ed. São Paulo: Instituto Geológico, 2012.
SILVA, A. M.; SCHULZ, H. E. ; CAMARGO, P. B.. Erosão e Hidrossedimentologia em Bacias Hidrográficas. São Carlos: RiMa, 2004.
SOARES, P. C.; FIORI, A. P.. Lógica e sistemática na análise e interpretação de fotografias aéreas em geologia. Boletim Geográfico, v. 36, p. 258-259, 1978.
SOUZA, L. H. F. Representação gráfica de feições lineares do relevo: proposta de aplicação de simbologia linear digital na cartografia geomorfológica (Dissertação de mestrado). Uberlândia: UFU, 2006.
STRAHLER, A. N. Quantitative analysis of watershed geomorphology. Transactions of American Geophysical Union, v.38, p. 913-920, 1957.
TAYLOR, P. J. Inferential statistic. TAYLOR, P. J. Quantitative methods in geography. Boston: Houghton Mifflin Co., 1977. P. 102-123
TRABUCCHI, M.; PUENTE, C.; COMIN, F. A.; OLAGUE, G.; SMITH, S. V. Mapping erosion risk at the basin scale in a Mediterranean environment with opencast coal mines to target restoration actions. Regional Environmental Change, v. 12, n. 4, p. 675-687, 2012.
USGS. Earth explorer. Disponível em: https://earthexplorer.usgs.gov/. 09 dez. 2016.
TRICART, Jean. Ecodinâmica. Rio De Janeiro: IBGE, 1977.
VASCONCELOS, V.; CARVALHO JUNIOR, O. A.; MARTINS, E. S.; COUTO JUNIOR, A. F.; GUIMARÃES, R. F.; GOMES, R. A. T. Sistema de classificação geomorfométrica baseada em uma arquitetura sequencial em duas etapas: árvore de decisão e classificador espectral, no Parque Nacional da Serra da Canastra. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 13, n. 2, p. 171-186, 2012.
YOUNG, I. T. Proof without prejudice: use of the kolmogorov-smirnov test for the analysis of histograms from flow systems and other. The Jounal of Histochemistry and Cytochemistry, v. 25, n. 7, p. 935-941, 1977.
WANG, F., HALL, G. B.; SUBARYONO. Fuzzy information representation and processing in conventional GIS software: database design and application. International Journal of Geographical Information Systems, v 4, n. 3, 261-283, 1990.
WANG, L.;HUANG, J.; DU, Y.; HU, Y.; HAN, P. Dynamic Assessment of Soil Erosion Risk Using Landsat TM and HJ Satellite Data in Danjiangkou Reservoir Area, China. Remote Sensing, v. 5, n. 8, p. 3826-3848, 2013.
XU, L.; XU, X.; MENG, X. Risk assessment of soil erosion in different rainfall scenarios by RUSLE model coupled with Information Diffusion Model: A case study of Bohai Rim, China. Catena, v. 100, p. 74-82, 2012.
ZACHAR, D. Soil erosion. Bratislava: Elsevier Scientific Publishing Company, 1982.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Declaro que o ARTIGO submetido é INÉDITO, ORIGINAL e de MINHA RESPONSABILIDADE. Declaro que o artigo não foi submetido ou está em avaliação em outra revista/periódico.
Estou ciente dos itens presentes na LEI Nº 9.610/98 (DIREITOS AUTORAIS) e me responsabilizo por quaisquer problemas relacionados a PLÁGIO.
Estou ciente de que o artigo submetido poderá ser removido da Revista, caso se observe A QUALQUER TEMPO que ele se encontra publicado integralmente ou em parte em outro PERIÓDICO científico.
Declaro, COMO PRIMEIRO AUTOR, que os demais autores do trabalho estão cientes desta submissão e de que NÃO receberão qualquer tipo de remuneração pela divulgação do trabalho.
Como primeiro autor, autorizo, de antemão, a RA’E GA - O Espaço Geográfico em Análise(ISSN 2177-2738), a publicar o artigo, caso aceito.